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Niveau maths sup
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Équation d'un mouvement hélicoïdal

Posté par
MalikaOP
21-02-23 à 12:09

Bonsoir, je bloque sur une questio dans un exercice de physique et après tant de tentatives je n'y arrive pas du tout.

En ce qui concerne l'énoncé:

Un mobile P, de masse m, considéré comme ponctuel, est lâché
avec une vitesse initiale v0 depuis l'axe Ox. Il est astreint à glisser sans frottement sur une hélice d'équations :

x = R Cos()
y = R Sin()
z = h

où R et h sont respectivement le rayon et le pas apparent de l'hélice.

Pour les questions:

1. Exprimer dans Rg la vitesse ⃗du mobile P.
2. Exprimer dans Rg l'accélération ⃗du mobile P.
3. Réaliser le bilan des actions mécaniques extérieures appliquées au mobile P.
4. Énoncer le principe fondamental de la dynamique appliqué au mobile P.
5. En déduire l'équation du mouvement.
6. Déterminer la loi d'évolution θ(t) donnant l'angle θ en fonction du temps t , de v0.
7. En déduire les composantes de la force de liaison entre le mobile P et l'hélice.

J'ai réussi à réaliser les question de 1 à 4 mais je bloque sur la question 5. Sachant que je dois utiliser le PFD, j'ai essayé dans la base frenêt sans succès. Et je crois que le faire avec une approche énrgétique est bien plus simple mais je n'y arrive pas.

Sans cette question je ne peux pas passer aux questions suivantes.
J'aurai besoin d'un peu d'aide.
Merci !

Posté par
vanoise
re : Équation d'un mouvement hélicoïdal 21-02-23 à 14:11

Bonjour
Une méthode possible commence par définir le vecteur de Frénet tangent à la trajectoire :

\overrightarrow{u_{t}}=\frac{\overrightarrow{v}}{\Vert\overrightarrow{v}\Vert}

puis à projeter la relation fondamentale de la dynamique sur la tangente ainsi définie.
Je te laisse réfléchir et proposer une solution.



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