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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 />

Solution :<br />

1. Figures planes des trois rotations et les matrices de passages correspondantes ;<br />

a) Rotation du bras<br />

Nous avons : OB = R et x , y , z ) un repère fixe. R : étant le repère de projection on<br />

exprimera toute les données dans ce repère.<br />

→ → →<br />

1( 1 1 1<br />

→ → →<br />

R0<br />

(<br />

0 0 0<br />

2<br />

→ → → →<br />

x0 , x1<br />

) = ( y0<br />

, y1<br />

R x , y , z ) : en rotation / à tel que : z et ( ) = ψ sens positif<br />

R 0<br />

→ →<br />

0<br />

≡ z 1<br />

Matrice de passage de<br />

R vers R1<br />

→<br />

→<br />

⎛ ⎞<br />

⎛ ⎞<br />

⎜ x0<br />

⎟ ⎛cosψ<br />

− sinψ<br />

0⎞⎜<br />

x1<br />

⎜ → ⎟ ⎜<br />

⎟⎜<br />

→<br />

⎜ y0<br />

⎟ = ⎜ sinψ<br />

cosψ<br />

0⎟⎜<br />

y1<br />

→<br />

⎜ ⎟ ⎜<br />

⎟<br />

→<br />

⎜<br />

z<br />

⎝ 0 0 1⎠<br />

⎟ ⎟⎟⎟⎟ 0<br />

z1<br />

⎝ ⎠<br />

⎝ ⎠<br />

P<br />

R 0→ R 1<br />

0<br />

→ →<br />

z 0 ≡ z 1<br />

O<br />

→<br />

x 0<br />

ψ<br />

ψ<br />

→<br />

x 1<br />

→<br />

y<br />

1<br />

→<br />

y<br />

0<br />

a) Rotation du cockpit<br />

→ → →<br />

2<br />

(<br />

2 2 2<br />

R 1<br />

→ →<br />

1<br />

≡ x 2<br />

→ → → →<br />

(<br />

1 2 1<br />

z2<br />

R B,<br />

x , y , z ) : en rotation / tel que x et y , y ) = ( z , ) = θ sens positif ;<br />

Matrice de passage de R1<br />

vers R2<br />

→<br />

→<br />

⎛ ⎞<br />

⎛ ⎞<br />

⎜ x1<br />

⎟ ⎛1<br />

0 0 ⎞⎜<br />

x2<br />

⎜ → ⎟ ⎜<br />

⎟⎜<br />

→<br />

⎜ y1<br />

⎟ = ⎜0<br />

cosθ<br />

− sinθ<br />

⎟⎜<br />

y2<br />

→<br />

⎜ ⎟ ⎜<br />

⎟<br />

→<br />

⎜<br />

z<br />

⎝0<br />

sinθ<br />

cosθ<br />

⎠<br />

⎟ ⎟⎟⎟⎟ 1<br />

z2<br />

⎝ ⎠<br />

⎝ ⎠<br />

→ →<br />

x 1 ≡ x 2<br />

B<br />

θ<br />

θ<br />

→<br />

z<br />

2<br />

→<br />

z 1<br />

P<br />

R 1→<br />

R 2<br />

→<br />

y 1<br />

→<br />

y 2<br />

a) Rotation du siège pilote<br />

→ → →<br />

3<br />

(<br />

3 3 3<br />

→ →<br />

2<br />

≡ y 3<br />

→ → → →<br />

(<br />

2 3 2<br />

z3<br />

R B,<br />

x , y , z ) en rotation / tel que : y et x , x ) = ( z , ) = ϕ sens positif.<br />

Matrice de passage de<br />

R vers R2<br />

→<br />

→<br />

⎛ ⎞<br />

⎛ ⎞<br />

⎜ x3<br />

⎟ ⎛cosϕ<br />

0 − sinϕ<br />

⎞⎜<br />

x2<br />

⎜ → ⎟ ⎜<br />

⎟⎜<br />

→<br />

⎜ y3<br />

⎟ = ⎜ 0 1 0 ⎟⎜<br />

y2<br />

→<br />

⎜ ⎟ ⎜<br />

⎟<br />

→<br />

⎜<br />

z<br />

⎝ sinϕ<br />

0 cosϕ<br />

⎠<br />

⎟ ⎟⎟⎟⎟ 3<br />

z2<br />

⎝ ⎠<br />

⎝ ⎠<br />

P<br />

R 3→ R 2<br />

3<br />

→ →<br />

y 2 ≡ y 3<br />

→<br />

z 2<br />

B<br />

ϕ<br />

ϕ<br />

→<br />

z 3<br />

→<br />

x<br />

3<br />

→<br />

x<br />

2<br />

257

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