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Niveau maths sup
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Oeuf et rotation

Posté par
Weverne
02-05-19 à 18:48

Bonjour ! alors voila j'ai quelque problème je pense que je ne vais pas dans le bon chemin pour ce problème ouvert :

Un oeuf dur posé sur une table est mis en rotation autour de son petit axe. Déterminer l'ordre de grandeur de la vitesse angulaire limite au dela de laquelle l'oeuf se redresse spontanèment et se met à tourner autour de son grand axe

Données : -  Moment d'inertie d'une sphère pleine, homogène, de masse m, de rayon R autour d'un de ses axes : J=2mR2/5
- Moment d'inertie d'un cylindre plein, homogène, de masse m, d'axe Oz, de rayon R et de longueur L,
Joz =mR2/2 ,          
   Jox=Joy=mR2/4  + mL2/12

Bon je fais la méthode classique, je fais un bilan des forces, Le poid et la reaction du support se compense, je suppose la liaison pivot idéal et frottement négligés

Du coup il me reste le couple de torsion qui est un moment

J'applique le Théorème du moment cinétique pour pouvoir avoir une équation différentielle liant la vitesse angulaire et je trouve que 2=C/Joz  et Joz=2mR2/5

à partir de la je ne sais pas, je me dis que j'ai surement tout faux parceque je ne connais pas C et cela ne me permet pas d'avoir une vitesse limite, donc bon voila je réclame votre aide

Posté par
vanoise
re : Oeuf et rotation 02-05-19 à 19:26

Bonsoir
Tu as un énoncé sur ce sujet ici (exercice n° 2) :

Son corrigé, un peu succinct, est ici :

N'hésite pas à poser ensuite des questions complémentaires si tu le juges utile.

Posté par
Weverne
re : Oeuf et rotation 02-05-19 à 19:55

C'est surtout les termes de l'égalités que je comprend pas, d'ou vient les 1/5 par exemple ? et d'ou vient le a²+b² ? enfin c'est quelque chose que je n'ai pas vu en cours ou en exercices

En gros ce qu'on fait c'est que on dit que les 2 energies se valent quand l'oeuf est debout ou non ? du coup vous pensez que j'ai le droit de partir sur une étude énergétique bien que dans les données il semble m'indiquer une autre voie ?

Posté par
vanoise
re : Oeuf et rotation 02-05-19 à 20:24

L'exercice assimile l'œuf à un ellipsoïde et non à un cylindre, ce qui est tout de même plus réaliste mais modifie un peu les expressions des moments d'inertie. Pour la suite, il suffit de remarquer que le système le plus stable est celui  de plus faible énergie.



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