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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 />

On peut vérifier facilement :<br />

→ →<br />

→ −→<br />

⎛ ⎞<br />

⎜ −15<br />

i + 5 k<br />

→ →<br />

⎟ ⎛<br />

n • AB =<br />

• ⎜−<br />

2 +<br />

⎜<br />

106<br />

⎟<br />

i<br />

⎝<br />

⎝ ⎠<br />

→⎞<br />

j−<br />

6 k ⎟ = 30 − 30 = 0<br />

⎠<br />

→ →<br />

→ −→<br />

⎛ ⎞<br />

⎜ −15<br />

i + 5 k<br />

→ → →<br />

⎟ ⎛<br />

⎞<br />

n • AC =<br />

• ⎜−<br />

− 2 − 3 ⎟ = 15 −15<br />

= 0<br />

⎜<br />

106<br />

⎟<br />

i j k<br />

⎝<br />

⎠<br />

⎝ ⎠<br />

→ →<br />

→ −→<br />

⎛ ⎞<br />

⎜ −15<br />

i + 5 k<br />

→ → →<br />

⎟ ⎛ ⎞<br />

n • BC =<br />

• ⎜ − 3 + 3 ⎟ = −15<br />

+ 15 = 0<br />

⎜<br />

106<br />

⎟<br />

i j k<br />

⎝ ⎠<br />

⎝ ⎠<br />

La composante, du vecteur, suivant la normale au plan s’écrirait :<br />

→ → → → → → →<br />

→ → →<br />

→<br />

⎛ ⎞ ⎛⎛<br />

⎞ 1 ⎛ ⎞⎞<br />

65<br />

V n<br />

= ⎜V<br />

• n ⎟ n = ⎜⎜3<br />

i + j−<br />

4 k ⎟ • ⎜−15<br />

i + 5 k ⎟⎟<br />

n = − n<br />

⎝ ⎠ ⎝⎝<br />

⎠ 106 ⎝ ⎠⎠<br />

106<br />

→ →<br />

→<br />

⎛ ⎞<br />

65<br />

→<br />

65 ⎜ −15<br />

i + 5 k ⎟ 1<br />

→ →<br />

⎛<br />

⎞<br />

V n<br />

= − n = −<br />

⎜ ⎟<br />

= ⎜975<br />

i − 325 k ⎟<br />

106 106 106 106 ⎝<br />

⎠<br />

⎝ ⎠<br />

La composante dans le plan (π ) se déduit par :<br />

→ → → → → →<br />

⎛ ⎞ 1<br />

→ →<br />

⎛<br />

⎞ 1<br />

→ → →<br />

⎛<br />

⎞<br />

Vπ<br />

= V −Vn = ⎜3<br />

i + j−<br />

4 k ⎟ − ⎜975<br />

i − 325 k ⎟ = ⎜−<br />

657 i + j−<br />

99 k ⎟<br />

⎝ ⎠ 106 ⎝<br />

⎠ 106 ⎝<br />

⎠<br />

Exercice 15 :<br />

Déterminer l’expression générale des vecteurs W orthogonaux aux vecteurs :<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

V = − i + 2 j+<br />

3k<br />

1<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

et V = i + 3 j−<br />

5 k . En déduire les vecteurs unitaires porté par W .<br />

2<br />

→<br />

Exercice 16 :<br />

→<br />

→<br />

→<br />

Soient trois vecteurs libres U , V , W ; montrer qu’il vérifient la relation suivante :<br />

→ → → → → → → → → →<br />

⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞<br />

U ∧ ⎜ V ∧W<br />

⎟ + W ∧ ⎜ U ∧ V ⎟ + V ∧ ⎜ W ∧ U ⎟ = 0<br />

⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠<br />

Solution :<br />

On utilise la formule de développement du double produit vectoriel.<br />

→ → →<br />

⎛<br />

U ∧ ⎜ V ∧W<br />

⎝<br />

⎞<br />

⎟<br />

⎠<br />

→<br />

= V<br />

⎛<br />

⎜<br />

⎝<br />

→ → →<br />

⎞<br />

U • W ⎟ −W<br />

⎠<br />

⎛<br />

⎜<br />

⎝<br />

→<br />

U<br />

→<br />

⎞<br />

• V ⎟<br />

⎠<br />

43

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