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Niveau maths spé
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Moment Cinétique

Posté par
pfff
13-02-22 à 09:11

Bonjour, je n'arrive pas à faire la 2e question de cet exercice. Merci de m'aider

ENONCE

Un système matériel (Σ) est constitué d'un cerceau (C) de masse m, de rayon a, de centre O sur lequel se déplace sans frottement un point matériel P de même masse m. (Σ) peut tourner autour du diamètre vertical AB de (C), AB reste fixe dans le référentiel galiléen (Rg) matérialisé par le repère (O, \vec{e_X}, \vec{e_Y}, \vec{e_Z}) les liaisons en A et B avec le bâti (B), fixe dans (Rg), sont parfaites. On associe au cerceau (C) le référentiel (Rc) matérialisé par le repère (O, \vec{e_x}, \vec{e_y}, \vec{e_z}) l'axe Ox est perpendiculaire au plan du cerceau qui tourne autour de Oz à la vitesse angulaire Ω -On pose \Psi = (\vec{e_X}, \vec{e_x}). La position de P sur (C) est repérée par \theta = (\vec{e_y}, \vec{e_r}), on note \vec{g} = -g\vec{e_z}.

Moment Cinétique

1-Calcul du moment cinétique
−→L o(Σ/Rg) :

a- Exprimer la vitesse de P dans (Rg) en fonction de la vitesse de P dans (Rc) et du vecteur rotation \Omega (R_C/R_G) = \dot{\Psi }\vec{e_z}. En déduire le moment cinétique de P dans (Rg) en O.

b-Montrer que le moment cinétique de (C) en O dans (Rg) est porté par Oz - Vérifier que le moment d'inertie du cerceau (C), par rapport à AB est JOz= 1/2m.a²


J'ai pu faire la première question mais je n'ai pas vraiment d'idée pour la 2e

Posté par
vanoise
re : Moment Cinétique 13-02-22 à 14:26

Bonjour
Pour la question 1b : la notion de matrice d'inertie (ou tenseur d'inertie est-elle à ton programme ? Si oui, tu a une relation simple entre cette matrice et le vecteur rotation instantané.
Pour le moment d'inertie : aucun calcul à faire. Le moment d'inertie par rapport à (OX) est immédiat. Ensuite par raison de symétrie :
IOZ=IOY
et, par définition des moments d'inertie ;
IOX=IOY+I0Z
Donc :
IOX=2IOZ



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