Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau licence
Partager :

Mecanique des solides indeformables

Posté par
bissinyandoup
13-12-17 à 20:38

Bonjour!
S'il vous plait j'ai un problème sur cette exercice et j'aimerais avoir de l'aide.
On considère la plaque homogène comprise entre la courbe y=x3, les droites y=0 , x=0 et x=a. Soit le référentiel (oxyz). La plaque se trouve dans le plan oxy. La masse surfacique est . La plaque a un mouvement de rotation autour de son centre inertie G. On considère les axes d'inertie GX, Gy et Gz parallèle à Ox, Ou et Oz respectivement. Le mouvement de la plaque résulte de la rotation autour de Gz. Déterminer :
1- le tenseur d'inertie de la plaque par rapport à G
2) le moment d'inertie de la plaque au point G
3) l'énergie cinétique de la plaque

Posté par
bissinyandoup
re : Mecanique des solides indeformables 13-12-17 à 20:52

Après avoir fait les calculs, obtient
Ixx=2ma6/15
Iyy=2ma2/3
Izz=2ma2(1+a4/5)/3
Ixz=Iyz=0
Ixy=ma4/4
Avec tous ces éléments je peux avoir la matrice d'inertie

Mecanique des solides indeformables

Posté par
bissinyandoup
re : Mecanique des solides indeformables 13-12-17 à 21:10

Pardon dans l'expression de Izz, c'est a4  au lieu de a4 comme je l'ai écrit.
Quant au moment d'inertie j'ai appliquer la formule L=OG^mV or m=dS =dxdy
m=a4/4kg
Et G a pour coordonnées (sauf ereur)
XG=4a3/7
YG=2a3/7
ZG=0
Calculer V me derange et si je n'ai pas V je ne peux pas avoir l'énergie cinétique. Aidez moi s'il vous plait. Vérifiez aussi ce que j'ai fais à partir de la première question s'il vous plait

Posté par
krinn Correcteur
re : Mecanique des solides indeformables 14-12-17 à 08:05

Bonjour
1) les formules ne sont pas homogènes!
2) quel moment d'inertie?
3) pour le solide en rotation on a ici:

Ec = 1/2 . (IG )

Posté par
bissinyandoup
re : Mecanique des solides indeformables 14-12-17 à 08:28

Bonjour krinn. Je ne te comprend pas

Posté par
J-P
re : Mecanique des solides indeformables 14-12-17 à 10:07

Moi, j'ai trouvé (mais sans vérification)

XG=4a/5
YG=2a3/7
ZG=0

Posté par
vanoise
re : Mecanique des solides indeformables 14-12-17 à 16:06

Bonjour krinn,

Citation :
les formules ne sont pas homogènes!

J'ai eu spontanément la même réaction que toi en regardant les résultats de bissinyandoup et de JP.
Puisque "a" a la dimension d'une distance, trouver xG=4a/5 parait homogène et trouver yG=2a3/7 paraît aberrant : une ordonnée ne pouvant être homogène à un volume.
En fait : les calculs de JP me paraissent exacts (je n'ai pas vérifié tous ceux de bissinyandoup).
Le problème vient de l'énoncé lorsqu'il pose : y = x3. Pour pouvoir raisonner sur des formules homogènes, il aurait fallu poser :
y=k.x3, quitte à poser pour les applications numériques :
k=1m-2...
Alors que les programmes actuels accordent de plus en plus d'importance à l'homogénéité des formules et aux équations aux dimensions, cet énoncé est particulièrement maladroit et probablement assez ancien.
Je te laisse gérer le post.

Posté par
krinn Correcteur
re : Mecanique des solides indeformables 14-12-17 à 16:29

bonsoir à tous,

je trouve aussi comme JP.
on va donc un peu oublier l'homogénéité dans cet exo, Vanoise

Posté par
krinn Correcteur
re : Mecanique des solides indeformables 14-12-17 à 17:06

- En O, je trouve les memes valeurs que bissinyandoup
on en deduit la matrice d'inertie en G

Posté par
bissinyandoup
re : Mecanique des solides indeformables 14-12-17 à 18:36

C'est vrai les amis j'ai vu mon erreur. Merci pour l'attention.
Et maintenant, après avoir calculer les coordonnées de G comment fera t'on pour calculer le moment d'inertie ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Mecanique des solides indeformables 14-12-17 à 19:29

Tu trouves quoi pour IGx ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Mecanique des solides indeformables 14-12-17 à 19:44

2) tu es sûr de ton énoncé?

Posté par
bissinyandoup
re : Mecanique des solides indeformables 14-12-17 à 19:49

Oui krinn. J'ai pris ça dans un document.
En fait les éléments d'inertie que j'ai calculer plus haut sont ceux du centre d'inertie. Et a mon avis, pour avoir ces éléments au point O on doit appliquer le théorème de Huygens.
C'est pas exacte ??

Posté par
krinn Correcteur
re : Mecanique des solides indeformables 14-12-17 à 20:06

L'idée est bonne, il y a juste un peu de confusion entre O et G à mon avis

Tu as calculé les moments d'inertie en O
Et il faut effectivement les transporter en G (centre d'inertie)

pour la 2) je pense alors qu ils demandent le moment d inertie par rapport au point G
Donc
IG = 1/2 (IGx + IGy + IGz)

je vois pas trop l'intérêt mais bon...
Ou alors ils veulent le moment cinétique par rapport à G et ce serait bien plus cohérent avec la 3e question

Si Vanoise passe ce soir, il nous dira peut être ce qu'il pense de cette 2e question 😀

Posté par
bissinyandoup
re : Mecanique des solides indeformables 14-12-17 à 20:10

D'accord !

Posté par
krinn Correcteur
re : Mecanique des solides indeformables 14-12-17 à 21:05

Pour la 3) comme je l'ai dit ce matin
tu écris dans R* confondu ici avec Ro
Ec = 1/2 . (IG )

IG étant la matrice d'inertie en G

Avec =

Ce qui donne Ec =1/2 IGz 2

Posté par
vanoise
re : Mecanique des solides indeformables 14-12-17 à 22:03

Bonsoir krinn, Bonsoir bissinyandoup,
Si j'ai bien compris l'énoncé : la première question demande de calculer le tenseur d'inertie en G. Pour l'instant le tenseur d'inertie de la plaque a été déterminé en O. Il faut donc, à mon avis, appliquer le théorème de Huygens généralisé sur le transport du tenseur d'inertie que j'énonce par une phrase (un peu longue), ne connaissant pas exactement les conventions de notations de bissinyandoup :
Le tenseur d'inertie de la plaque en O, que je note [IO], est la somme de deux tenseurs :
1° : le tenseur d'inertie de la plaque en G : [IG]
2° : le tenseur d'inertie en G d'une masse ponctuelle fictive égale à la masse totale de la plaque, supposée placée en G.
Pour les moments d'inertie, cela est équivalent au théorème de Huygens classique mais il faut aussi s'intéresser aux produits d'inertie...
Pour la question 2) : plutôt d'accord avec krinn : la logique voudrait que l'on demande d'exprimer le vecteur moment cinétique en G dans le repère de définition du mouvement de rotation autour de G, rotation caractérisée par le vecteur rotation instantanée : \vec{\Omega} :

\overrightarrow{L_{G}}=\left[I_{G}\right]\cdot\left(\overrightarrow{\Omega}\right)
 \\
Pour la question 3) : l'énergie cinétique peut s'écrire :

E_{c}=\frac{1}{2}\overrightarrow{\Omega}\cdot\overrightarrow{L_{G}}
 \\
Le vecteur rotation instantanée a, dans le cas général, trois composantes non nulles ; les produits d'inertie peuvent intervenir dans le résultat...
Sous réserve d'avoir bien interprété l'énoncé...

Posté par
krinn Correcteur
re : Mecanique des solides indeformables 14-12-17 à 22:27

Merci pour toutes ces précisions, Vanoise
Il est clair quil faut transporter la matrice d'inertie y compris les produits d'inertie , on est d'accord

Je suis peut être un peu trop elliptique dans les interventions parfois ☺

Posté par
bissinyandoup
re : Mecanique des solides indeformables 14-12-17 à 22:38

Citation :
le vecteur rotation instantané a généralement trois composantes non nul
. Excuses moi vanoise quel sera son expression ? Parce que moi je comptais déjà travailler avec wk

Posté par
vanoise
re : Mecanique des solides indeformables 14-12-17 à 22:50

Je relis l'énoncé :

Citation :
La plaque a un mouvement de rotation autour de son centre inertie G

Il n'est pas écrit : "autour de l'axe (G,z)". Sans plus de précision, j'écrirais le vecteur rotation instantané sous la forme :

\overrightarrow{\Omega}=\omega_{x}.\overrightarrow{i}+\omega_{y}.\overrightarrow{j}+\omega_{z}.\overrightarrow{k}
mais il est peut-être indiqué quelque part : x=y=0.
À toi de voir !

Posté par
bissinyandoup
re : Mecanique des solides indeformables 14-12-17 à 22:52

Ah je comprend maintenant
Merci

Posté par
krinn Correcteur
re : Mecanique des solides indeformables 14-12-17 à 22:58

Moi je lis aussi
"le mouvement de la plaque résulte de la rotation autour de Gz"
Certes c'est du français approximatif
Mais je ne pense pas toutefois avoir surinterprete l'enonce

Posté par
krinn Correcteur
re : Mecanique des solides indeformables 14-12-17 à 23:09

Dans le doute il va sans dire que
Vanoise a bien évidemment raison

Posté par
vanoise
re : Mecanique des solides indeformables 15-12-17 à 11:17

Bonjour krinn,
Tu as raison : il y a deux phrases, à deux lignes d'intervalle, qui ne veulent pas dire exactement la même chose. Alors : laquelle choisir ? Peut-être, comme tu l'as fait, la seconde qui me paraît la plus précise des deux ???



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2025

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !