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Niveau maths spé
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Question en mécanique du soliwe

Posté par
EvDavid
05-10-17 à 01:44

Bonsoir,

En travaillant la mécanique du solide j'ai eu un problème de confusion concernant l'application d'un certain théorème. Je joint le schéma de l'exercice. Il s'agit de calculer le moment cinétique en A. Intuitivement j'ai appliqué le théorème de Koenig et cela s'est avéré correct. Seulement, en y repensant j'ai deux questions.
1) Pourquoi l'axe () n'est pas un axe principal d'inertie même s'il est perpendiculaire à un plan de symétrie ( le plan horizontal qui passe par G ) ?
2) La question devrait-elle préciser le réferentiel en lequel calculer le moment cinétique en A. ( car je pense un calcul dans (R*) serait différent de celui dans (R) , même si je ne vois pas comment faire pour le premier à part un calcul intégral )

J'espère que vous pourrez m'éclairer et ainsi dissiper mes confusions et m'aider à avancer.

Merci d'avance

Posté par
EvDavid
re : Question en mécanique du soliwe 05-10-17 à 02:27

Je m'excuse, j'ai oublié d'attacher l'image au début.

Question en mécanique du soliwe

Posté par
vanoise
re : Question en mécanique du soliwe 05-10-17 à 10:46

Bonjour
Tu as raison pour 1) : l'axe est bien un axe principal d'inertie pour la raison que tu as indiquée. L'axe étant, je suppose, fixe dans le repère (R) d'étude, tu pouvais simplement écrire l'expression du moment cinétique en A dans le repère (R) sous la forme :

\overrightarrow{L_{A/R}}=I_{(\Delta)}\cdot\overrightarrow{\omega}
L'expression du moment d'inertie par rapport à un axeG, parallèle à et passant par le centre d'inertie est facile à obtenir. Il te reste ensuite à appliquer le théorème de Huyguens sur le transport du moment d'inertie. Peût-être un peu (rien qu'un peu !) plus simple que le théorème de König.
Pour 2) : il est bien évident qu'un énoncé doit préciser dans quel repère on calcule une grandeur cinétique. En absence de précision, on suppose qu'il s'agit d'un repère terrestre que l'on suppose galiléen si l'étude dynamique est demandée.

Posté par
vanoise
re : Question en mécanique du soliwe 05-10-17 à 21:49

Bonsoir EvDavid
Désolé mais il te faut oublierma réponse à la question 1 dans mon message précédent : l'axe serait un axe principal d'inertie si la matrice d'inertie était calculée en un point B de l'axe à mi hauteur du cylindre creux. En effet : le plan contenant B et G et orthogonal à serait bien un plan de symétrie pour le solide. On pourrait donc écrire :

\overrightarrow{L_{B/R}}=I_{(\Delta)}\cdot\overrightarrow{\omega}
En revanche, le plan contenant A et orthogonal à n'est pas plan de symétrie pour le solide. La relation que j'ai écrite dans mon message précédent sur le moment cinétique en A est donc fausse ! Désolé : je te présente mes excuses .
Pas de problème pour la suite de mon message précédent.

Posté par
EvDavid
re : Question en mécanique du soliwe 12-10-17 à 08:35

Bonjour,

Je m'excuse pour ma réponse tardive ( à cause de certains problèmes de connexion ).
Merci pour votre réponse, donc pour un axe principal d'inertie il faut qu'il soit perpendiculaire à un plan de symétrie et qui contient le point où l'on calcul le moment cinétique.
Je ferai en sorte d'appliquer ce que vous avez dit pour la deuxième question ^^

Merci encore.



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