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Niveau maths sup
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Dynamique d'un point.

Posté par
silentgore
26-11-11 à 17:48

Bonsoir, je ne comprends pas un énoncé :

Soit M un point en mouvement dans le plan. Ce mouvement a les propriétés suivantes :
Il est uniforme
L'angle entre le vecteur position du point et son vecteur vitesse est constant, on le note \alpha

Déjà là je ne comprends pas, le vecteur vitesse est censé être tangent à la trajectoire, donc l'angle entre le vecteur vitesse est soit nul soit il vaut 90° non ?

Ensuite arrivent les questions :

1. Démontrer les expressions des vecteurs positions, vitesse et accélération en base polaire. Pas de problème

2. Transcrire les propriétés du mouvement en équations portant sur les composantes, dans la base polaire, des vecteurs position et vitesse de point matériel.
Euh je ne comprends pas la question.



Merci...

Posté par
alban
re : Dynamique d'un point. 26-11-11 à 18:13

Bonjour,

Prenez par exemple un mouvemnet de chute libre sans vitesse initiale, le long de l'axe Oz orienté vers le bas. Comment sont les vecteurs position et vitesse ? Certainement pas à 90 °.

Ils sont orthogonaux, par exemple, dans le cas très poarticulier d'un mouvement circulaire uniforme.

Faites donc un dessin. Dessinez une trajectoire quelconque dans un repère Oxy (on reste  à 2D pour que ça soit plus facilement visualisable). Le vecteir position est le vecteur \vec{OM} qui relie l'origine du repère au point courant de la trajectoire om se trouve le point. Le vecteur vitesse est le vecteur tangent à la trajectoire en M. Aucune raison pour qui'ils soient orthogonaux.

Une fois que vous aurez bien compris et visualisé cela, le reste c'est du calcul bête et méchant qui ne nécessite aucune réflexion.

Posté par
silentgore
re : Dynamique d'un point. 26-11-11 à 18:39

Ah oui en effet vous avez raison...

Mais pour la question numéro 2, je ne la comprends pas, euh ça veut dire quoi les propriétés du mouvement ? Le fait qu'il soit uniforme ?

Donc dans ce cas on dit que v est une constante.

Ensuite l'angle est constant. J'appelle \vec{r} le vecteur position et \vec{v} le vecteur vitesse. Donc \vec{r}.\vec{v} = r \times v \times cos \alpha

cos \alpha = \frac{\vec{r}.\vec{v}}{r \times v}

Posté par
alban
re : Dynamique d'un point. 26-11-11 à 19:01

Si j'explicite complètement la question, on vous demande d'écrire les epressions des vecteurs position et vitesse en coordonnées polaires et d'ensuite traduire le fait que l'angle entre ces deux vecteurs est constant.

Ce que vous avez écrit est un bon début. Pour pouvoir pousser le calcul plus loin il faut expliciter \vec{r} et \vec{v} en coordonnées polaires dans la base locale (\vec{e_r},\vec{e_\theta}) (ou (\vec{e_\rho},\vec{e_\varphi}), ou toute combinaison linéaire... selon les notations que vous utilisez).

Par contre, faites attention, si j'ai bien lu on ne vous dit pas que la norme du vecteur vitesse est constante. Elle peut varier et en même temps sa direction rester à angle constant avec le vecteur position.

Posté par
silentgore
re : Dynamique d'un point. 26-11-11 à 19:09

Dans mon cours j'ai si le mouvement est uniforme, ça veut dire que sa norme est constante.

Posté par
silentgore
re : Dynamique d'un point. 27-11-11 à 14:07

Quelqu'un pourrait m'aider à comprendre.

De plus les vecteurs \vec{r} = \rhoe\rho

Et \vec{v} = \rho'\vec{e_{\rho}} + \rho\phi'\vec{e_{\phi}}



Mais dans l'expression de cos \alpha je vais pas remplacer \vec{v} par tout ça aussi...



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