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Niveau maths sup
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Exercice Mécanique Trajectoire cycloïdale

Posté par
marie9324
29-11-11 à 23:11

Bonjour!
Bon voilà, je bloque déjà sur la 1ère question de mon exercice, un petit peu d'aide ne serai pas de refus, merci!

Une roue de rayon R et de centre C roule sans glisser à vitesse constante sur un axe Ox en restant dans le plan (Oxy). On note =uex le vitesse du point C dans le référentiel P(Oxyz) lié à la route.
Soit un point M lié à la roue situé sur la circonférence, M est repéré par l'angle = (-ez,CM) orienté par le vecteur ey. A t=0, M est en 0.

1) A l'aide de la condition de non glissement, exprimer en fonction de u, R, t.

J'ai dit que lorsque C avance de 2R était de nouveau nul mais je sais si ça sert à quelque chose...

Merci

Posté par
J-P
re : Exercice Mécanique Trajectoire cycloïdale 30-11-11 à 09:25

Xc(t) = u.t

theta(t) = - Xc(t)/(2Pi.R) * 2Pi
theta(t) = - Xc(t)/R
theta(t) = - u.t/R
-----
Sauf distraction.  

Posté par
marie9324
re : Exercice Mécanique Trajectoire cycloïdale 30-11-11 à 14:55

Ah merci. Mais d'où tu sors que thêta=-Xc/(2Pi*R )*2Pi?
Et après faut en déduire vecteur OM, et je bloque...
Merci

Posté par
J-P
re : Exercice Mécanique Trajectoire cycloïdale 30-11-11 à 16:31

Lorsque C a avancé d'une longueur d, comme la périphérie de la roue mesure 2Pi.R, la roue a donc fait d/(2Pi.R) tours.

Or theta varie de 2Pi radians lorsque la roue fait un tour.

--> Lorsque C a avancé d'une longueur d, l'angle theta a varié de d/(2Pi.R) * 2Pi = d/T radians.

Or d = u.t et donc : Theta : u.t/R

Mais si on considère que l'axe des x va de la gauche vers la droite et qu'on prend pour convention (habituel) qu'un angle est positif si on tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, alors on a plutôt : Theta = -u.t/R

-----
Fais un dessin:

On a alors :
XM = XC + R.sin(theta)
YM = R - R.cos(theta)

XM(t) = u.t - R.sin(u.t/R)
YM(t) = R.(1 - cos(u.t/R))

Ce sont les coordonnées du vecteur OM
-----
Sauf distraction.  



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