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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 />

−−→ →<br />

⎧<br />

⎪<br />

OiOk<br />

• xi<br />

−−→ →<br />

Dans R i<br />

: ⎨OiOk<br />

• yi<br />

; Dans R k<br />

:<br />

⎪<br />

−−→ →<br />

•<br />

⎪OiOk<br />

zi<br />

R ⎩<br />

i<br />

R<br />

−−→ →<br />

⎧<br />

⎪<br />

OiOk<br />

• xk<br />

−−→ →<br />

⎨OiOk<br />

• yk<br />

⎪<br />

−−→ →<br />

•<br />

⎪OiOk<br />

zk<br />

⎩<br />

k<br />

5.2 Repérage de l’orientation des axes du repère<br />

Pour repérer l’orientation des axes du repère R , on ramène ce repère en O de telle sorte<br />

que les centres Oi<br />

et O<br />

k<br />

soient confondues ( O i<br />

≡ O k<br />

) .<br />

Le repère R est en rotation quelconque par rapport au repère R , dans ce cas chacun des<br />

k<br />

k<br />

i<br />

i<br />

→<br />

→<br />

vecteurs unitaires ( x , y , z ) aura des composantes<br />

k<br />

dans le repère R i<br />

; nous pouvons alors écrire :<br />

→ → → →<br />

xi<br />

= α<br />

11<br />

xk<br />

+ α12<br />

yk<br />

+ α13<br />

zk<br />

k<br />

→<br />

k<br />

→<br />

z k<br />

→<br />

z i<br />

→<br />

y<br />

k<br />

→<br />

→ → →<br />

yi<br />

= α<br />

21<br />

xk<br />

+ α<br />

22<br />

yk<br />

+ α<br />

23<br />

zk<br />

→ → → →<br />

zi<br />

= α<br />

31<br />

xk<br />

+ α<br />

32<br />

yk<br />

+ α<br />

33<br />

zk<br />

→<br />

x i<br />

oi ≡ o k<br />

→<br />

x k<br />

→<br />

y i<br />

Ces trois équations peuvent se mettre sous la forme matricielle, ce qui donne :<br />

→<br />

⎛ ⎞<br />

⎜ xi<br />

⎟ ⎛α<br />

⎜ → ⎟ ⎜<br />

⎜ yi<br />

⎟ = ⎜α<br />

→<br />

⎜ ⎟ ⎜<br />

zi<br />

⎝α<br />

⎝ ⎠<br />

11<br />

21<br />

31<br />

α<br />

α<br />

α<br />

12<br />

22<br />

32<br />

→<br />

⎛<br />

α ⎞⎜<br />

x<br />

13<br />

⎟⎜<br />

α<br />

23 ⎟⎜<br />

y<br />

α ⎟⎜<br />

33 ⎠<br />

zk<br />

⎝<br />

k<br />

→<br />

k<br />

→<br />

⎞<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎠<br />

La matrice [ P]<br />

(3x3) définie par les éléments<br />

Ri<br />

α<br />

ij<br />

est appelée matrice de passage du repère<br />

au repère R . La matrice [ P]<br />

est orthogonale droite, trois paramètres indépendant<br />

k<br />

permettent de repérer l’orientation du repère<br />

R k<br />

. Les paramètres indépendants les plus utilisés<br />

pour déterminer l’orientation de la base mobile sont les angles d’Euler que l’on présentera en<br />

détail dans ce chapitre. Nous allons d’abord étudier les relations existant entre les deux bases<br />

Ri<br />

et<br />

Rk<br />

puis expliciter la formule de la base mobile et ses conséquences.<br />

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