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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 />

⎡ 0<br />

⎢<br />

⎢<br />

3<br />

⎢⎣<br />

− u<br />

− u<br />

W − →<br />

= [* u] V<br />

→<br />

avec : [*<br />

u] = u 0 − u opérateur produit vectoriel.<br />

→<br />

V u<br />

2<br />

u<br />

3) Expression du vecteur , projection de V sur l’axe Δ(<br />

O,<br />

u)<br />

dans R<br />

1<br />

3<br />

u<br />

2<br />

0<br />

1<br />

→<br />

⎤<br />

⎥<br />

⎥<br />

⎥⎦<br />

→<br />

Nous avons :<br />

→<br />

V u<br />

⎛ ⎞<br />

= ⎜ u<br />

⎝ ⎠<br />

→ → →<br />

V • u ⎟<br />

→<br />

→<br />

⎛<br />

= ⎜V<br />

⎝<br />

→ →<br />

→<br />

→ → →<br />

⎞<br />

⎛<br />

⎞<br />

V u<br />

• u ⎟ u = ( u1V1<br />

+ u2V2<br />

+ u3V3<br />

) u = ( u1V1<br />

+ u2V2<br />

+ u3V3<br />

) ⎜u1<br />

e1<br />

+ u2<br />

e2<br />

+ u3<br />

e3<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎝<br />

⎠<br />

( ) ( ) ( ) →<br />

2<br />

→ 2<br />

→<br />

2<br />

= u<br />

1V1<br />

+ u1u2V2<br />

+ u1u3V3<br />

e1<br />

+ u1u2V1<br />

+ u2V2<br />

+ u2u3V3<br />

e2<br />

+ u1u3V1<br />

+ u2u3V2<br />

+ u3V3<br />

e3<br />

⎛ u1<br />

⎞<br />

⎜ ⎟<br />

= ⎜u2<br />

⎟ 1 2 3<br />

V<br />

⎜ ⎟<br />

⎝u3<br />

⎠<br />

( ) → T<br />

u u u V = [][ u u ] →<br />

Nous avons donc : [ u ]<br />

P<br />

=<br />

⎛ u<br />

⎜<br />

⎜<br />

⎜<br />

⎝u<br />

1<br />

⎞<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎠<br />

T<br />

[ u][ u ] = u ( u u u )<br />

2<br />

2<br />

1<br />

2<br />

3<br />

2<br />

⎡ u1<br />

⎢<br />

= ⎢u1u<br />

⎢<br />

⎣u1u<br />

2<br />

3<br />

u u<br />

1 2<br />

2<br />

u2<br />

u<br />

2<br />

u<br />

3<br />

u ⎤<br />

1u3<br />

⎥<br />

u2u3<br />

⎥<br />

2<br />

u ⎥<br />

3 ⎦<br />

→<br />

V π<br />

4) Expression du vecteur , projection de V sur le plan (π ) orthogonal à → u<br />

Le vecteur<br />

→<br />

V<br />

→<br />

a deux composantes, l’une perpendiculaire au plan elle est portée par l’axe<br />

(Δ)<br />

et l’autre dans le plan (π ) .<br />

Nous avons alors :<br />

⎛<br />

⎝<br />

⎞<br />

⎠<br />

→ → → → → → →<br />

V = Vu<br />

+ Vπ<br />

= ⎜V<br />

• u ⎟ u + Vπ<br />

→ → → → → → → → → → →<br />

⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞<br />

V<br />

π<br />

= V − ⎜V<br />

• u ⎟ u = ⎜ u • u ⎟V<br />

− ⎜V<br />

• u ⎟ u , on retrouve la forme du double produit<br />

⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠<br />

→ → → →<br />

⎛ ⎞<br />

vectoriel d’où : = u∧<br />

⎜V<br />

∧ u ⎟ . Le produit vectoriel est anticommutatif, alors :<br />

⎝ ⎠<br />

V π<br />

[<br />

→ → → →<br />

] →<br />

→<br />

→<br />

⎧ ⎫<br />

V ∧ u = − u∧V<br />

= − * u V , ce qui donne : V<br />

π = [*<br />

u] ⎨ − [*<br />

u]<br />

V ⎬<br />

⎩ ⎭<br />

* u T = −[ * u]<br />

mais nous savons que : [ ] on a finalement :<br />

T<br />

{ } V<br />

→<br />

[ u ] →<br />

⎧ T<br />

[ ] [ ] → ⎫<br />

= * u ⎨ * u V ⎬ = [*<br />

u][ * u]<br />

P<br />

V<br />

⎩ ⎭<br />

V<br />

→ π<br />

=<br />

37

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