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Derniers doutes avant exam MATH

Unread postPosted: 25 Jun 2014, 09:31
by gildasd
Bonjour:

1er doute: Moment d'inertie Figure.
Les intégrales finales devraient elles pas donner 2 fois le même résultat? Dois-je choisir un méthode ou l'autre suivant l'axe de rotation?
PAS BON SUPPRIMME
PAS BON SUPPRIMME
Comme d'hab, c'est un exemple simple pour débugger la méthodologie, je ne vous demande pas refaire l'exo, juste de me montrer l'erreur :)

Nota, la calculatrice est limitée à une Fx92...

Re: Derniers doutes avant exam MATH

Unread postPosted: 25 Jun 2014, 12:52
by gildasd
Bon, j'ai changé de sources...
J'étais malade (techniquement aveugle) pendant ce cour et il y le preneur de notes à fait un mélange entre centre inertie figure et volume!!!
Donc perte de temps et tout refaire;
020-Integdef-FMI-02.jpg

020-Integdef-FMI-03.jpg

Re: Derniers doutes avant exam MATH

Unread postPosted: 25 Jun 2014, 12:59
by Bisam
Ce n'est pas très clair.

Ce qui est sûr, c'est que lorsqu'on calcule un moment d'inertie, c'est toujours par rapport à un axe de rotation. Il est tout-à-fait plausible que le moment d'inertie par rapport à l'axe (Ox) ne soit pas le même que par rapport à l'axe (Oy).
Imagine par exemple une tige confondue avec l'axe (Ox) alors son moment d'inertie par rapport à l'axe (Ox) est nul alors que par rapport à l'axe (Oy).

Le reste de tes calculs demande plus d'explications... au moins pour pouvoir te dire si la méthode est bonne.

Re: Derniers doutes avant exam MATH

Unread postPosted: 25 Jun 2014, 13:11
by gildasd
Merci,

J'ai compris cela en reprenant de vielles notes. Il y avait un meli melo entre dx, dy et le fait d'utiliser l'axe X ou Y...
Une petite erreur d'une lettre peut rendre un cour limite incompréhensible.

Je suis en train de refaire l'exo avec la méthode remise à jour et cela semble marcher:
Avec un axe donné, le calcul avec Dx et Dy donnent le même résultat.

Re: Derniers doutes avant exam MATH

Unread postPosted: 25 Jun 2014, 14:21
by gildasd
Corrigé: ça marche!
020-Integdef-FMI-04.jpg

Cette année c'est juste un exo de math, l'année prochaine on s'en sert en mécanique générale...

Re: Derniers doutes avant exam MATH

Unread postPosted: 25 Jun 2014, 18:04
by Bisam
D'accord... j'ai pigé.
En fait, normalement, un moment d'inertie se calcule avec une intégrale double (voire triple) sur toute la surface (ou le volume) à étudier.

Mais là, on vous a donné 2 formules qui sont en fait l'utilisation du théorème de Fubini dans un cas simple d'intégrales doubles.
En gros, ce théorème explique que (sous des hypothèses adéquates) tu peux intégrer en commençant par fixer la variable qui t'arrange.
Concrètement cela revient à faire ce que tu as dessiné : des tranches horizontales ou verticales.

Bref, la méthode est bonne, mais si tu souhaites en connaître plus sur le calcul d'intégrales multiples en général ou plus particulièrement de moments d'inertie, n'hésite pas à demander.

Re: Derniers doutes avant exam MATH

Unread postPosted: 26 Jun 2014, 14:29
by gildasd
Merci, mais J'ai planté.

Je vais laisser couler quelques jours puis je vais modifier mes méthodes.
Je pense que je vais tenter de faire des petit dessins avec les formules plus facile a mémoriser.

Re: Derniers doutes avant exam MATH

Unread postPosted: 02 Jul 2014, 00:42
by gildasd
Bonjour,

J'ai des doutes, notamment sur Ix et Iy (moment d’inertie):
020-Integdef-S-Formules.jpg

Je ne cherche pas à trouver toutes les possibilités, simplement celles qui sont optimales pour les 4 cas standard.

Re: Derniers doutes avant exam MATH

Unread postPosted: 02 Jul 2014, 21:50
by Bisam
Je comprends que tu cherches la facilité... mais là, toutes tes formules me font l'effet de quelqu'un qui apprendrait les "3 lois d'Ohm" : U=RI, I=U/R et R=U/I !

On peut regrouper tes formules en un seul cas que tu adaptes en fonction de la situation en utilisant des intégrales doubles.
Il n'y a aucun besoin de connaître quoi que ce soit sur la théorie des intégrales doubles pour les manipuler, ne t'inquiète pas !
Tout ce qu'il te faut savoir, c'est que dans les cas que tu vas rencontrer, tu peux permuter l'ordre des intégrations comme ça t'arrange.

Ici, on aura par exemple : la surface
$mathjax$S=\iint_D dx dy$mathjax$
où l'indice D désigne le domaine sur lequel tu calcules ton intégrale.
Si tu calcules la surface en faisant des tranches horizontales, cela signifie que tu intègres d'abord horizontalement, donc suivant les "x" et donc ton intégrale la plus "à l'intérieur" sera celle par rapport à x.

Ainsi, si on prend tes cas c) et d), on obtient bien :
$mathjax$S=\iint_D dx dy = \int_{y=a}^b \left(\int_{x=x_b}^{x_h}dx \right) dy=\int_a^b (x_h-x_b) dy$mathjax$
. Je te laisse retrouver seul les cas a) et b) en intégrant d'abord sur "y".

Pour le moment d'inertie, c'est la même chose, mais la formule de départ change :
$mathjax$I_{\Delta}=\iint_D d(M,\Delta)^2 dx dy$mathjax$

D représente toujours le domaine d'intégration,
$mathjax$\Delta$mathjax$
représente l'axe de rotation et
$mathjax$d(M,\Delta)$mathjax$
la distance entre le point
$mathjax$M(x,y)$mathjax$
, variant dans le domaine D, et l'axe
$mathjax$\Delta$mathjax$
.

Par exemple, dans ton cas d), tu intègres d'abord horizontalement et l'axe est l'axe vertical
$mathjax$(Oy)$mathjax$
. Par conséquent, la formule devient :
$mathjax$I_{\Delta}=\iint_D d(M,\Delta)^2 dx dy=\int_{y=a}^{b} \left(\int_{x=x_b}^{x_h} x^2 dx \right) dy=\int_a^b \left[\frac{x^3}{3}\right]_{x_b}^{x_h} dy=\frac{1}{3}\int_a^b (x_h^3-x_b^3)dy$mathjax$
... ce qui n'est pas la formule que tu as donnée.

Je te laisse adapter les autre formules... mais encore une fois si l'explication ne te convient pas... reviens à la charge et je me ferai une joie de tenter de t'expliquer différemment.

Re: Derniers doutes avant exam MATH

Unread postPosted: 03 Jul 2014, 08:07
by gildasd
Merci,
Pour les surfaces et les centres de gravité, j'ai tout mis pour avoir un fiche de référence (mais je les domine, no problemo).
Mon doute provient des formules pour l’inertie:
Je dépend des notes d'un autre élève et je pense qu'il a mélangé ses axes de rotations et ses rayons... Ce qui me fait douter des formules.
Et je peux pas lui demander: il a réussi l'exam et est sur une plage chez lui en Crète dans un état proche du coma éthylique depuis.
Je dois utiliser la méthode que j'ai noté, même si elle n'est pas la meilleure, c'est une obligation!!!
Une fois que cela est clarifié, je peux avancer.

A ce moment, je pourrais utiliser ta méthode pour avoir Ix/Iy directement (si j'ai bien compris), c'est super car j'aurai la méthode demandé et une manière de vérifier le résultat!
Points bonus!