MECANIQUE RATIONNELLE
UMBB Boumerdès, Faculté des sciences, Département de physique Cours exercices, Mécanique Rationnelle : TCT et LMD-ST sem :3 A.KADI En faisant la somme on obtient : → 0 V ( T ) = • • ⎧ ⎪ Lϕ cosϕ + Lψ sinθ cosϕ • • ⎨− Lθ cosϕ + ψ cosθ • • ⎪ ⎪− Lϕ sinϕ −ψ sinθ R ⎩ 2 3.2. Par la cinématique du solide ( R + Lsinϕ ) ( R + Lsinϕ ) La vitesse relative s’écrit : → 0 V → 0 → 0 3 −→ ( T ) = V ( B) + Ω ∧ BT Nous avons : → 0 V → 0 ( B) = V → 0 2 ( O) + Ω • ⎧ ⎪ θ −→ • ∧ OB= ⎨ψ sinθ • ⎪ R ⎪ψ cosθ ⎩ 2 ∧ ⎧R ⎪ ⎨0 ⎪ R ⎩0 2 = ⎧ 0 ⎪ • ⎨ Rψ cosθ • ⎪ R ⎩− Rψ sinθ 2 → 0 Ω3 • ⎧ ⎪ θ −→ • • ∧ BT = ⎨ϕ + ψ sinθ ∧ • ⎪ ⎪ ψ cosθ R ⎩ 2 ⎧Lsinϕ ⎪ ⎨ 0 = ⎪ R ⎩L cosϕ 2 • • ⎧ ⎪ Lϕ cosϕ + Lψ sinθ cosϕ • • ⎨− Lθ cosϕ + Lψ cosθ sinϕ • • ⎪ ⎪ − Lϕ sinϕ −ψ sinθ sinϕ R ⎩ 2 La somme des deux expressions donne : → 0 V ( T ) = • • ⎧ ⎪ Lϕ cosϕ + Lψ sinθ cosϕ • • ⎨− Lθ cosϕ + ψ cosθ • • ⎪ ⎪− Lϕ sinϕ −ψ sinθ R ⎩ 2 ( R + Lsinϕ ) ( R + Lsinϕ ) 4. Accélération absolue du point T par composition de mouvement Son expression est donnée par la relation suivante : γ ( T ) = γ ( T ) + γ ( T ) + γ ( T ) → abs → rel → ent → coriolis → 0 → 2 0 γ ( T) = γ ( T) + γ ( T) + γ → 2 → c ( T) Explicitons chacun des termes de cette relation : 259
UMBB Boumerdès, Faculté des sciences, Département de physique Cours exercices, Mécanique Rationnelle : TCT et LMD-ST sem :3 260 A.KADI (1) : ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ − − − == • •• • •• → → ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ γ cos sin 0 sin cos ) ( ) ( 2 2 2 2 2 2 L L L L R dt T V d T ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ∧ Ω ∧ + Ω ∧ Ω + = −→ → → −→ → → → OT OT dt d O T 0 2 0 2 0 2 0 0 0 2 ) ( ) ( γ γ → → = 0 ) ( 0 O γ ⎪ ⎩ ⎪ ⎨ ⎧ + ∧ ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ − + = ∧ Ω = ∧ Ω • • •• • • •• •• −→ → −→ → ϕ ϕ θ ψ θ θ ψ θ ψ θ θ ψ θ cos 0 sin sin cos cos sin 2 2 0 2 2 0 2 0 L L R R R OT dt d OT dt d (2) : ( ) ( ) ⎪ ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + + − ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − + + ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + = ∧ Ω • • •• • • •• •• • • •• −→ → L R L R L L R OT dt d θ ψ θ θ ψ ϕ θ ψ θ θ ψ ϕ ϕ θ θ ψ θ θ ψ ϕ cos sin sin sin cos sin cos cos sin cos 2 0 2 0 ⎪ ⎩ ⎪ ⎨ ⎧ + ∧ ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ∧ ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ⎟= ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ∧ Ω ∧ Ω • • • • • • −→ → → ϕ ϕ θ ψ θ ψ θ θ ψ θ ψ θ cos 0 sin cos sin cos sin 2 2 2 0 2 0 2 L L R R R R OT ( ) ( ) ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ + − + + − ∧ ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ⎟= ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ∧ Ω ∧ Ω • • • • • • • −→ → → L R L R L L R R OT ϕ θ ψ ϕ θ ψ ϕ θ θ ϕ ψ θ ψ θ ψ θ sin sin sin cos cos sin cos cos sin 2 2 0 2 0 2
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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 />
En faisant la somme on obtient :<br />
→<br />
0<br />
V<br />
( T ) =<br />
•<br />
•<br />
⎧<br />
⎪<br />
Lϕ<br />
cosϕ<br />
+ Lψ<br />
sinθ<br />
cosϕ<br />
•<br />
•<br />
⎨−<br />
Lθ<br />
cosϕ<br />
+ ψ cosθ<br />
•<br />
•<br />
⎪<br />
⎪−<br />
Lϕ<br />
sinϕ<br />
−ψ<br />
sinθ<br />
R ⎩<br />
2<br />
3.2. Par la cinématique du solide<br />
( R + Lsinϕ<br />
)<br />
( R + Lsinϕ<br />
)<br />
La vitesse relative s’écrit :<br />
→<br />
0<br />
V<br />
→<br />
0<br />
→<br />
0<br />
3<br />
−→<br />
( T ) = V ( B)<br />
+ Ω ∧ BT<br />
Nous avons :<br />
→<br />
0<br />
V<br />
→<br />
0<br />
( B)<br />
= V<br />
→<br />
0<br />
2<br />
( O)<br />
+ Ω<br />
•<br />
⎧<br />
⎪<br />
θ<br />
−→ •<br />
∧ OB=<br />
⎨ψ<br />
sinθ<br />
•<br />
⎪<br />
R<br />
⎪ψ<br />
cosθ<br />
⎩<br />
2<br />
∧<br />
⎧R<br />
⎪<br />
⎨0<br />
⎪<br />
R ⎩0<br />
2<br />
=<br />
⎧ 0<br />
⎪<br />
•<br />
⎨ Rψ<br />
cosθ<br />
•<br />
⎪<br />
R ⎩−<br />
Rψ<br />
sinθ<br />
2<br />
→<br />
0<br />
Ω3<br />
•<br />
⎧<br />
⎪<br />
θ<br />
−→ • •<br />
∧ BT = ⎨ϕ<br />
+ ψ sinθ<br />
∧<br />
•<br />
⎪<br />
⎪ ψ cosθ<br />
R ⎩<br />
2<br />
⎧Lsinϕ<br />
⎪<br />
⎨ 0 =<br />
⎪<br />
R ⎩L<br />
cosϕ<br />
2<br />
•<br />
•<br />
⎧<br />
⎪<br />
Lϕ<br />
cosϕ<br />
+ Lψ<br />
sinθ<br />
cosϕ<br />
•<br />
•<br />
⎨−<br />
Lθ<br />
cosϕ<br />
+ Lψ<br />
cosθ<br />
sinϕ<br />
•<br />
•<br />
⎪<br />
⎪ − Lϕ<br />
sinϕ<br />
−ψ<br />
sinθ<br />
sinϕ<br />
R ⎩<br />
2<br />
La somme des deux expressions donne :<br />
→<br />
0<br />
V<br />
( T ) =<br />
•<br />
•<br />
⎧<br />
⎪<br />
Lϕ<br />
cosϕ<br />
+ Lψ<br />
sinθ<br />
cosϕ<br />
•<br />
•<br />
⎨−<br />
Lθ<br />
cosϕ<br />
+ ψ cosθ<br />
•<br />
•<br />
⎪<br />
⎪−<br />
Lϕ<br />
sinϕ<br />
−ψ<br />
sinθ<br />
R ⎩<br />
2<br />
( R + Lsinϕ<br />
)<br />
( R + Lsinϕ<br />
)<br />
4. Accélération absolue du point T par composition de mouvement<br />
Son expression est donnée par la relation suivante : γ ( T ) = γ ( T ) + γ ( T ) + γ ( T )<br />
→<br />
abs<br />
→<br />
rel<br />
→<br />
ent<br />
→<br />
coriolis<br />
→<br />
0<br />
→<br />
2<br />
0<br />
γ ( T)<br />
= γ ( T)<br />
+ γ ( T)<br />
+ γ<br />
→<br />
2<br />
→<br />
c<br />
( T)<br />
Explicitons chacun des termes de cette relation :<br />
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