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Niveau Licence Maths 1e ann
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Arc parématré par la longueur d'arc

Posté par
H_aldnoer
21-01-09 à 20:43

Bonjour,


dans un exercice on avait une courbe \Large \gamma (un arc paramétré par sa longeur d'arc) que l'on considérait dans le repère de Frenet ayant pour origine \Large \gamma(0), pour vecteur tangent \Large t et pour vecteur normal \Large n.

On nous demandait de trouver une paramétrisation \Large\psi_{\lambda} du cercle dont le rayon est tangent à la courbe au point \Large \gamma(0).

Donc le prof a fait un dessin que j'ai assez bien compris. Par contre sur le formalisme...
Il centre son cercle en \Large \gamma(0)+\lambda n avec \Large\lambda >0 et il dit \Large \psi_{\lambda}(s)=\gamma(0)+\lambda(n+sin(\frac{s}{\lambda})t-cos(\frac{s}{\lambda})n).


Je ne comprend pas!
Help please!

Posté par
H_aldnoer
re : Arc parématré par la longueur d'arc 22-01-09 à 17:51

Voici le dessin en question.

Arc parématré par la longueur d\'arc

Posté par
Rodrigo
re : Arc parématré par la longueur d'arc 22-01-09 à 18:45

Bonjour,
Un cercle dont le rayon est tangent à la courbe??
Tu peux preciser?
Ce serait pas plutot un cercle de rayon lambda tangent a la courbe? Ou le cercle osculateur? Ou de courbure?

Posté par
H_aldnoer
re : Arc parématré par la longueur d'arc 22-01-09 à 18:50

Oui, c'est bien le cercle osculateur! Ayant pour rayon, le rayon de courbure et pour centre le centre de courbure.

Posté par
Rodrigo
re : Arc parématré par la longueur d'arc 22-01-09 à 18:52

Ben donc Lambda c'est le rayon de courbure...Ou est ton souci?

Posté par
H_aldnoer
re : Arc parématré par la longueur d'arc 22-01-09 à 19:01

A la base je ne suis pas censé savoir que c'est le cercle osculateur : l'exercice est construit pour le présenter.

La question est la suivante :

1. Donner un développement limité de \Large \gamma(s) en \Large s=0 dans le repère \Large (t,n). (OK)

2. Soit \Large \mathcal{C}_{\lambda} le cercle de rayon \Large \lambda>0 tangent à \Large \gamma en 0 (on avait supposé \Large \gamma(0)=0). Ecrire le paramétrage normale \Large \psi_{\lambda}(s) de \Large \mathcal{C}_{\lambda} déterminé par \Large \psi_{\lambda}(0)=0.


Donc visiblement c'est \Large \psi_{\lambda}(s)=\gamma(0)+\lambda(n+sin(\frac{s}{\lambda})t-cos(\frac{s}{\lambda})n), mais je vois pas d'où cela vient!

Posté par
Rodrigo
re : Arc parématré par la longueur d'arc 22-01-09 à 19:08

Ben un paramétrisation d'un cercle de rayon R c'est R(cos(t)e1+sin(t)e2), apres change éventuellement ton t si tu veux que ton cercle soit parcouru a vitesse 1

Posté par
H_aldnoer
re : Arc parématré par la longueur d'arc 22-01-09 à 19:27

Comment on trouve la paramétrisation du cercle ?

Posté par
H_aldnoer
re : Arc parématré par la longueur d'arc 22-01-09 à 19:28

Je ne connais que l'équation cartésienne du cercle \Large (x-a)^2+(y-b)^2=r^2

Posté par
Rodrigo
re : Arc parématré par la longueur d'arc 22-01-09 à 19:44

Ben si x²+y²=1 alors il existe t tel que x=cos(t) et y=sin(t). Et l'ensemble des points du cercle (disons unité a homotetie translation pres) c'est (cos(t), sint(t))... J'espre que je ne t'apprends rien là.

Posté par
H_aldnoer
re : Arc parématré par la longueur d'arc 22-01-09 à 22:40

Mais c'est pas le cercle unité! J'ai rien compris

Posté par
Rodrigo
re : Arc parématré par la longueur d'arc 23-01-09 à 08:55

Ben c'est la meme chose a une dilatation et une translation pres.

Ton equation ce sera y=a-rcos(t) x=b+rsin(t) dans le repère mobile (x et y sont les coordonnées selon le vecteur tangent et normal respectivement), donc y'=rsin(t) x'=rcos(t) et x'²+y'²=r² donc si tu veux que la vitesse soit 1, tu pose u=t/r et y=a-rcos(u/r) et x=b+rsin(u/r).

J'ai choisi les signes devant cosinus et sinus pour que a t=0 on ait M' qui soit de meme sens que gamma'(0)

A u=0 tu as y=a-r et x=b, tu veux que a u=0, x=y=0, puisque gamma(0)=0, donc a=r et b=0
Donc M=rN-rcos(u/r)N+rsin(u/r)T

Posté par
H_aldnoer
re : Arc parématré par la longueur d'arc 28-01-09 à 13:50

Merci.
J'ai finalement réussi à comprendre!



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