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Niveau école ingénieur
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Mouvement hélicoïdal

Posté par
IamMe
02-10-20 à 16:19

Un point M décrit une hélice, d'axe Oz vertical. L'équation de sa trajectoire en coordonnées cylindriques est donnée par : ρ(t)=R, θ(t)=ωt,z(t)=αt    
R, ω et α étant des constantes positives.

1 .Exprimer le pas p de l'hélice (en fonction de α et ω) défini comme la variation de la cote z quand le point fait un tour.

2 .Exprimer les vecteurs vitesse v et accélération a du point M dans la base cylindrique en fonction de R, α et ω. Représenter ces vecteurs sur un schéma.

3 .Définir le mouvement de M comme combinaison de 2 mouvements.

4 .Exprimer les modules des vecteurs vitesse et accélération. 5 .Montrer que la tangente à la trajectoire fait un angle constant avec l'axe Oz.

Exprimer le cosinus de cet angle Ψ en fonction de R, α et ω.


6 .Exprimer le rayon de courbure en fonction de R, α et ω.

7 .Calculer la distance lt parcourue pendant le temps t en fonction de t,R,α et ω. A.N. : t=9s,H=10m,R=2m et p=2 m où H est la hauteur parcourue pendant l'intervalle [0,t]. Pour les valeurs ci-dessus, donner lt et les autres constantes du problème.

1. Je bloque dès la première question. Je ne comprends pas bien ce qu'est le pas p de l'hélice..

Posté par
vanoise
re : Mouvement hélicoïdal 02-10-20 à 17:06

Bonjour
Le pas correspond à la variation de z lorsque l'angle polaire augmente de 2 rad

PS : étude de la cardioïde avec moi, étude d'une trajectoire parabolique avec krinn très récemment : autant d'exercices qu'a priori tu ne termines pas... Cela n'est guère encourageant...

Posté par
vanoise
re : Mouvement hélicoïdal 02-10-20 à 22:24

Ce schéma en 3D t'aidera peut-être...

Mouvement hélicoïdal

Posté par
IamMe
re : Mouvement hélicoïdal 03-10-20 à 11:43

Oui mais je vois toujours pas comment faire...

Posté par
vanoise
re : Mouvement hélicoïdal 03-10-20 à 12:07

De combien augmente z quand augmente de 2 rad ?
Les équations paramétriques fournies permettent le calcul qui est très simple...

Posté par
IamMe
re : Mouvement hélicoïdal 04-10-20 à 09:11

augmente de 2 rad (je suis pas sûr de comprendre pourquoi mais ok).  donc wt = 2   t = 2/w
Du coup z=2/w

Posté par
vanoise
re : Mouvement hélicoïdal 04-10-20 à 10:37

Il s'agit du pas que tu peux noter p. La variable t augmente théoriquement de zéro à l'infini.  C'est pour cela qu'il y a mouvement  !

Posté par
IamMe
re : Mouvement hélicoïdal 04-10-20 à 19:05

Il y a déjà quelque chose qui s'appelle p en fait donc je pense on va l'appeler autrement. Mais bon, pour l'instant ce n'est pas le plus important

Posté par
vanoise
re : Mouvement hélicoïdal 04-10-20 à 19:39

Relis bien l'énoncé :

Citation :
1 .Exprimer le pas p de l'hélice

Posté par
vanoise
re : Mouvement hélicoïdal 05-10-20 à 14:27

Ce schéma en 3D t'aidera peut-être à comprendre. Choix d'échelle totalement arbitraire.

Mouvement hélicoïdal



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