Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau école ingénieur
Partager :

mouvement hélicoïdal

Posté par
lorenzoh
04-04-09 à 18:48

Bonjour à tous ceux qui me liront,

J'ai un petit souci sur un problème. J'ai pratiquement fini l'exercice mais je bloque sur deux questions et je ne suis pas sûr de moi pour les autres. Si quelqu'un pourrait jeter un oeil sur ce que j'ai fait et m'éclaircir les points sombres, il sera le bienvenu.

Un point matériel M décrit une hélice dont les équations paramétriques dans un repère cartésien (O,i, j,k)s'écrivent :
sin
(1 cos )
, , sont des constantes positives.
⎧x = a sin ωt
⎨y = a(1-cos ωt)
⎩z = bt

a,b et ω sont des constantes positives.

1. Tracer l'allure de la trajectoire du point M dans le repère (O,i, j,k)
Ecrire l'équation de la trajectoire sous la forme x = f(z);y=g(z)
2. Ecrire l'équation de la projection de cette trajectoire sur le plan xOy.
Que représente cette équation, ce résultat vous paraît il cohérent. ?
3. Calculer les coordonnées du vecteur vitesse ,
calculer sa norme que remarque t-on ?
4. Calculer les coordonnées du vecteur accélération γ
, que remarque t-on ?
5. En déduire le rayon de courbure de la trajectoire ?

Mes réponses:

1. t=z/b
x = a sin (z/b)
y = a(1-cos (z/b)

2. je bloque sur la projection. Je devine que l'équation trouvée sera celle d'un cercle.

3. = ds/dt
x = a cos t
y = a sin t
z = 0
sa norme après simplifications est (a²² + b²)
On remarque qu'elle n'est plus fonction du temps et qu'elle est constante.

4. vecteur accélération = d/dt
x = a' cos t + a² sin t
y = a' sin t - a² cos t
z = 0
Sa norme après simplifications est a('² + ^4).
On remarque qu'elle n'est plus fonction du temps et qu'elle est constante.

5. Je bloque sur le rayon de courbure.

Merci de me corriger.

Posté par
lorenzoh
re : mouvement hélicoïdal 05-04-09 à 11:44

J'apporte une petite rectification à mes calculs.

Pour la question 4, le vecteur accélération a pour coordonnées:
x = -a² sin t
y = a² cos t
z = 0

Donc la norme (qu'il ne fallait pas calculer) est (a²²)

Et là je pense que j'ai à peu près bon (sauf pour les questions où je bloque).
Merci de me le confirmer.

Posté par
Marc35
re : mouvement hélicoïdal 06-04-09 à 15:06

Bonjour,
La projection sur xOy
x = a sin t
y = a - a cos t
On voit déjà qu'il s'agit d'un cercle de centre (0;a) et de rayon a.
On peut trouver l'équation en faisant :
sin(\omega t)\,=\,\frac{x}{a}
cos(\omega t)\,=\,\frac{a-y}{a}
sin^2(\omega t)\,+\,cos^2(\omega t)\,=\,\frac{x^2}{a^2}\,+\,\frac{(a-y)^2}{a^2}\,=\,1
x^2\,+\,(y\,-\,a)^2\,=\,a^2
Donc  cercle de centre (0;a) et de rayon a

Pour la 3 ==> z = b  (pas 0).
Pour la 4, je suis d'accord avec la rectification sauf pour la norme ==> a2

Posté par
lorenzoh
re : mouvement hélicoïdal 07-04-09 à 11:01

Merci,

Pour la norme du 4), j'avais corrigé. Comme pour la 3).
Par contre pour le rayon de courbure je me demande si ce n'est pas 1/a².

Ai-je raison?

Posté par
Marc35
re : mouvement hélicoïdal 07-04-09 à 17:48

Il me semble que le rayon de courbure est  \frac{a}{a^2\,+\,b^2}



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

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 !