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Memo-technique Coordonnées polaires pour un pendule simple

Posté par
noko31313
26-05-09 à 22:09

Bonjour, j'aurais juste besoin d'un moyen mémo-technique pour me rappeler des coordonnée polaires de la vitesse... :

ici on prend le cas classique d'un pendule simple et ( vect(), vect()) base locale du pendule simple

on a:

=f(t)
r=l= avec l longueur de la tige
='*vect()+r*'*vect()
vect(a)=(''-*(")²)vect()+(''*+2*'*')vect()

C'est surtout pour éviter d'apprendre par coeur par exemple comment on fait pour trouver le vecteur de l'accélération si on connaît que la formule du vecteur vitesse?

Merci d'avance  

Noko

Posté par
magisterien
re : Memo-technique Coordonnées polaires pour un pendule simple 27-05-09 à 09:49

Bonjour,

On va dire que ton pendule est au point M et a une distance |OM| = r de son point d'attache.
Pour décrire la cinématique, il suffit de connaître l'évolution dans le temps du vecteur vec(OM).
Avec les vecteurs que tu as choisi, tu peux réécrire vec(OM) comme r * vec(U)

La vitesse est donc v = dvec(OM)/dt. Le vecteur U varie dans le temps !! puisque il indique la direction du vecteur OM.
v = dr/dt U + r * dU/dt.

Et là, il faut savoir, que la dérivé d'un vecteur tournant par un angle, donne un vecteur qu'il lui est perpendiculaire dans le sens direct !!
Démonstration
Dans la base cartésienne:
U = cos()Ux + sin()Uy
=> dU/d = -sin()Ux + cos()Uy
Ce vecteur est bien perpendiculaire dans le sens direct à U, il suffit de faire une rotation de /2 c'est-à-dire prendre = + /2

Et on pose, par définition que U = dU/d

Après si tu dérives par rapport au temps, puisque , l'angle entre la verticale et OM,
varie dans le temps tu as: dU/d = -d/dtsin()Ux + d/dtcos()Uy soit d/dt U.

Où bien plus vite mathématiquement, dF/dt = df/d * d/dt.

Donc finalement, v = dr/dt U + r d/dt U.

Pour l'accélération, tu dérives par rapport au temps, les vecteurs U et U se transforment comme on a vu.

Si tu as compris dU/dt = - d/dt U

Posté par
noko31313
re : Memo-technique Coordonnées polaires pour un pendule simple 27-05-09 à 10:54

Ok je vois en fait il me suffit de connaitre les vecteurs unitaires dans une base cartésienne et ne pas oublier que dU/dt = - d/dt U. Après avec les formules et sans erreur de calcul, je retrouverai les vecteurs de la vitesse et de l'accélération ^^

Merci beaucoup



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