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MECANIQUE RATIONNELLE

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UMBB Boumerdès, Faculté des sciences, Département de physique<br />

Cours exercices, Mécanique Rationnelle : TCT et LMD-ST sem :3<br />

A.KADI<br />

I<br />

xx<br />

R<br />

z<br />

h<br />

h<br />

2 5<br />

2 h<br />

h<br />

2<br />

3<br />

3 2 R 4 3 2 R<br />

= mR + ρ 2π<br />

( rdr)<br />

dz mR ρπ z dz mR ρπ<br />

2<br />

20<br />

∫ ∫ = +<br />

= +<br />

20 h<br />

∫<br />

20 h<br />

0 0<br />

0<br />

2<br />

5<br />

2<br />

2<br />

2<br />

2 h 3 2 3 2 3 mR<br />

I xx<br />

= mR + ρπ R h.<br />

= mR + mh = ( + mh<br />

20<br />

5 20 5 5 4<br />

3 2<br />

)<br />

⎡ 3 2 3<br />

⎢<br />

mR + mh<br />

20 5<br />

⎢<br />

I<br />

0<br />

( S)<br />

= ⎢ 0<br />

⎢<br />

⎢<br />

⎢<br />

0<br />

⎣<br />

2<br />

3<br />

20<br />

mR<br />

2<br />

0<br />

3<br />

+ mh<br />

5<br />

0<br />

2<br />

3<br />

10<br />

⎤<br />

0<br />

⎥<br />

⎥<br />

0 ⎥<br />

⎥<br />

2<br />

mR<br />

⎥<br />

⎥<br />

⎦<br />

Exercice 17 :<br />

Soit une plaque carrée homogène de côté a , de masse m dans un repère orthonormé<br />

R( O,<br />

x,<br />

y,<br />

z)<br />

. Le centre de masse de la plaque est en O, avec l’axe Ox perpendiculaire à la<br />

plaque.<br />

1. Déterminer la matrice d’inertie de la plaque au point O ;<br />

2. A l’aide de plaques identiques, on construit une boîte cubique vide de masse M. On<br />

désigne le centre de masse de cette boîte par le point O 2 , qui est aussi le centre du repère<br />

R( O2,<br />

x2,<br />

y2,<br />

z2<br />

)<br />

a) Donner les coordonnées des centres de masses de chaque face de la boîte par rapport au<br />

repère R O , x , y , ) ;<br />

(<br />

2 2 2<br />

z2<br />

b) Déterminer la matrice d’inertie de la boîte dans le repère R O , x , y , ) ;<br />

c) Le repère R O , x , y , ) est-il un repère principal d’inertie ?<br />

(<br />

2 2 2<br />

z2<br />

(<br />

2 2 2<br />

z2<br />

d) Calculer le moment d’inertie de la boîte par rapport un axe passant par O 2 et F.<br />

z<br />

a<br />

o<br />

dm = σ.dydz<br />

y<br />

A<br />

E<br />

z 2<br />

y 2<br />

O 2<br />

B<br />

F<br />

x<br />

a<br />

x 2<br />

D<br />

H<br />

C<br />

G<br />

166

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