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Posté par Profil etudiantilois 08-03-19 à 21:18

Bonsoir,

J'ai un exo de cinématique qui me pose problème.

On étudie le mouvement d'un point sur une roue de vélo. Le vélo est en mouvement rectiligne uniforme.

Parmi les référentiels suivants indiquer ceux dans lesquels le point décrit une trajectoire circulaire.

- Référentiel terrestre
- Référentiel géocentrique
- Référentiel héliocentrique
- Référentiel de la personne sur le vélo
- Référentiel de la roue de vélo
- Référentiel du piéton qui attend au passage piéton

2. Représenter la trajectoire du point précédent dans le
référentiel de la route.

3. Quel est la trajectoire d'un point immobile à la surface
de la Terre dans :
- le référentiel terrestre
- le référentiel géocentrique
- le référentiel héliocentrique

Vous pouvez nommer le type de trajectoire ou la décrire à
l'aide d'un schéma.

4. On souhaite étudier la révolution de la Lune autour de
la Terre, choisir le référentiel le plus adapté parmi les
suivants :
- Le référentiel de la Lune
- le référentiel terrestre
- le référentiel géocentrique
- le référentiel héliocentrique

Voici ce que j'ai fait, est-ce correct ?

Question 1 :

Référentiel terrestre
Référentiel de la personne sur le vélo
Référentiel du piéton qui attend au passage piéton

Question 2 :

Là je ne vois pas comment faire... Comment faire ?

Question 3 :

Pour cette question, je ne suis pas du tout sûr, mais voici ce que je mets :

Dans le référentiel terrestre : un point.
Dans le référentiel géocentrique : un cercle.
Dans le référentiel héliocentrique : un cercle.

Question 4 :

Référentiel géocentrique ?

Merci par avance pour votre aide.

Posté par
krinn Correcteur
re : Espace 09-03-19 à 10:48

Bonjour
1) dans le referentiel terrestre la trajectoire est une cycloïde
Donc la seule réponse est:
- Référentiel de la personne sur le vélo

2) si le point touche la route a chaque tour, la trajectoire est une cycloïde (cf wiki)

Question 3 :

Dans le référentiel terrestre : un point.


Dans le référentiel géocentrique : un cercle (si le point n'est pas aux pôles),

Dans le référentiel héliocentrique : le mouvement est plus compliqué: c' est la composée de deux rotations: celle de la terre autour du soleil et la rotation propre de la terre
Donc pour un point qui n'est pas aux pôles ça donne une spirale qui s'enroule autour de la trajectoire de la terre (qui est une ellipse quasi circulaire)
Il faut faire un croquis et donner l'allure de la spirale

Question 4 :

Référentiel géocentrique ? Oui

Posté par Profil etudiantiloisre : Espace 09-03-19 à 11:15

Merci beaucoup pour votre réponse.

Donc pour la question 1, il y a une seule réponse correcte ?

Parce que dans la question, c'est écrit "CEUX" qui conviennent...

Posté par Profil etudiantiloisre : Espace 09-03-19 à 11:20

Pour la 1, pourquoi n'y aurait-il pas "référentiel de la roue de vélo" ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Espace 09-03-19 à 11:24

Parce que dans le référentiel propre de la roue , le point est fixe

Posté par Profil etudiantiloisre : Espace 09-03-19 à 11:26

Ca je ne comprends pas pourquoi...

Posté par
krinn Correcteur
re : Espace 09-03-19 à 11:32

Si tu restes debout sur un manège qui tourne, tu es fixe dans le référentiel lié au manège
Et tu tournes dans ref. terrestre

Ceci dit "le référentiel de la roue de vélo" est très ambigu
Y a-t-,il une définition précise dans l'énoncé ?

Posté par Profil etudiantiloisre : Espace 09-03-19 à 11:36

Non, il n'y a que ça dans l'énoncé...

Posté par Profil etudiantiloisre : Espace 09-03-19 à 11:41

Parce que ce référentiel pourrait convenir en fait ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Espace 09-03-19 à 11:44

Ok donc ici par défaut , le " référentiel d'un solide S " signifie " le referentiel par rapport auquel S est fixe "

(Càd le r eferentiel propre de S)

Posté par
krinn Correcteur
re : Espace 09-03-19 à 11:46

Non, dans le référentiel propre de la roue, les points lies a la roue sont fixes par definition.

Posté par Profil etudiantiloisre : Espace 09-03-19 à 11:47

Donc cela peut convenir ou pas ?

Posté par Profil etudiantiloisre : Espace 09-03-19 à 11:47

Pour avoir une trajectoire circulaire ?

Posté par Profil etudiantiloisre : Espace 09-03-19 à 11:49

Parce que ici :

Page 2, on a une trajectoire circulaire avec le référentiel de la roue de vélo, n est ce pas ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Espace 09-03-19 à 11:50

Relis ce que j'ai écrit...

Posté par Profil etudiantiloisre : Espace 09-03-19 à 11:52

En fait, je ne comprends pas, que serait le référentiel de la roue de vélo concrètement sur un schéma ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Espace 09-03-19 à 11:55

Par ex. Le referentiel defini par le centre de la roue et deux rayons qui font un angle droit entre eux
(il faudrait rajouter un troisième axe, l'axe de rotation de la roue par ex)

Posté par Profil etudiantiloisre : Espace 09-03-19 à 11:57

Mais si c'est le centre de la roue alors il y aurait une trajectoire circulaire non ?

Désolé je ne comprends pas...

Posté par
krinn Correcteur
re : Espace 09-03-19 à 12:00

un référentiel n'est pas un point
Ca peut être défini en mécanique classique par un point et 3 axes

Ici, les axes tournent avec la roue

Posté par Profil etudiantiloisre : Espace 09-03-19 à 12:07

Pourquoi les axes tournent-ils avec la roue ?

C'est cela que je n'ai pas compris je pense !

Posté par
krinn Correcteur
re : Espace 09-03-19 à 12:17

Par définition
Le référentiel (propre) de la roue est celui où les points de la roue sont fixes

Donc si la roue tourne par rapport a un autre référentiel , les axes aussi
Les axes sont " fixés" a la roue, on peut prendre comme axes, des rayons de la roue par ex, pour mieux visualiser

Posté par Profil etudiantiloisre : Espace 09-03-19 à 12:25

Et ici pourquoi ce ne serait pas un référentiel relatif ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Espace 09-03-19 à 12:36

Le référentiel absolu n'existant pas, je dirais que tous les référentiels sont " relatifs "
Mais ce n'est pas vraiment le sujet ici...

Posté par Profil etudiantiloisre : Espace 09-03-19 à 12:41

Enfin je veux dire : pourquoi cela ne serait pas un référentiel fixe avec la roue de vélo ?

C'est-à-dire que les axes ne bougeraient pas ? Pourquoi n'a-t-on pas ça ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Espace 09-03-19 à 12:53

Tu veux dire des axes fixes?

Oui tu peux définir un référentiel defini par le centre de la roue et 3 axes "fixes" (par ex. fixes par rapport au sol)
Bien sûr!

Mais pour moi ce n'est pas "le référentiel de la roue" que je comprends ici comme le ref. propre de la roue

C'est pourquoi je t'ai demandé s'il y avait une définition précise de ce référentiel dans l'énoncé car le terme "référentiel de la roue" est très vague

Posté par Profil etudiantiloisre : Espace 09-03-19 à 12:58

OK ! Donc si on définit un référentiel défini par le centre de la roue et 3 axes fixes, alors là on a une trajectoire circulaire ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Espace 09-03-19 à 13:06

Si "fixes " = fixes par rapport au sol
Oui

En mécanique
vitesse, mouvement, fixe,
ne veulent rien dire tout seuls...

Posté par Profil etudiantiloisre : Espace 09-03-19 à 13:11

OK !

Donc je sélectionne cette proposition selon vous ou pas ?

Parce que la question demande CEUX (donc un pluriel) qui conviennent pour une trajectoire circulaire...

Posté par
krinn Correcteur
re : Espace 09-03-19 à 13:20

Précise bien alors ce que tu entends par "référentiel de la roue"

Posté par Profil etudiantiloisre : Espace 09-03-19 à 13:24

OK, merci beaucoup !

Et j'ai 2 autres exos qui me posent encore problème :

***Enoncés supprimés => 1 topic = 1 exercice***

Merci encore pour l'aide.

Posté par
krinn Correcteur
re : Espace 09-03-19 à 13:26

Attention
Ici, un post différent pour chaque exo!
Donc cree deux nouveaux sujets

Posté par Profil etudiantiloisre : Espace 09-03-19 à 14:13

Oui, mince, j'ai zappé !

J'ai créé 2 nouveaux sujets, pourriez-vous y répondre svp ?

Merci !



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