Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau LicenceMaths 2e/3e a
Partager :

Diamètre par laser

Posté par
SuperPat
17-11-18 à 22:37

Bonjour,
Ceci est mon premier message sur ce forum.
Je cherche une solution pour le calcul d'un diamètre.
Sur la photo attaché j'ai un grand cylindre (une bouteille) posée sur 2 petits cylindres de 20mm de diamètre. Ces 2 cylindres sont distants de 50 mm d'une table et de 80 mm d'axe en axe.
Avec un laser, je mesure la cote Z.
J'aimerais savoir s'il est possible de calculer le diamètre de ma bouteille ?
Je vous remercie pour votre aide.
Patrick

Diamètre par laser

Posté par
LeHibou
re : Diamètre par laser 17-11-18 à 23:04

Bonjour,

Un peu de géométrie élémentaire devrait suffire.
Par exemple, tu peux introduire un repère dont l'origine serait le pied du segment Z, l'axe horizontal est ta droite horizontale, et l'axe vertical la droite qui contient le segment Z.
Dans ce repère les centres des petits cercles sont en A(-40 ; 50) et B(40 ; 50).
Le centre du grand cercle est en (0 ; Z+R) où R est le rayon du grand cercle.
|AB| = 80
|AC| = |BC| = 10+R   (i)
Mais on connait aussi les coordonnées de A, B, C, et on peut en déduire |AB| et |AC| en fonction de R et de Z   (ii)
En égalant les expressions de (i) et (ii), on doit trouver une expression de R en fonction de Z.

Posté par
SuperPat
re : Diamètre par laser 18-11-18 à 08:52

Merci pour la réponse.
Voilà qui est fait, mais je ne connais pas la valeur du petit segment K ...

Diamètre par laser

Posté par
luzak
re : Diamètre par laser 18-11-18 à 09:31

Bonjour !
Tu le connais par théorème de Pythagore dans le triangle rectangle ayant pour hypoténuse le segment défini par les centres du grand cercle et d'un petit cercle.

Posté par
mathafou Moderateur
re : Diamètre par laser 18-11-18 à 09:35

Bonjour,
mettre des noms de points serait plus clair que ce "petit segment" !!

Posté par
mathafou Moderateur
re : Diamètre par laser 18-11-18 à 09:37

surtout qu'il ne sert à rien...

Posté par
SuperPat
re : Diamètre par laser 18-11-18 à 09:40

Correction, je connais Z et K = 50 - Z
Mais ensuite je cale.

Posté par
matheuxmatou
re : Diamètre par laser 18-11-18 à 09:53

bonjour

cela reste quand même une application du théorème de Pythagore du niveau collège non ?

il me semble qu'on a un joli triangle rectangle dont les côtés le l'angle droit sont (R+Z-50) et 40 et dont l'hypoténuse est  (R+10), sauf erreur de ma part ...

Posté par
SuperPat
re : Diamètre par laser 18-11-18 à 09:56

C'est vrai que des points sont plus lisibles.
Je crois encore avoir de bons souvenirs de Pythagore, mais il me manque l'angle 'a'
Il me semble que pour un segment |fe| connu il n'existe que 1 et 1  seul cercle de centre 'c'.
Et dans mon triangle acd je ne connais que |ad|

Diamètre par laser

Posté par
matheuxmatou
re : Diamètre par laser 18-11-18 à 09:57

l'angle en a pour le théorème de Pythagore ...?

Cad rectangle en d ...

Posté par
SuperPat
re : Diamètre par laser 18-11-18 à 10:00

Oui, je confirme, donc si je ne me trompe (R+10)² = 40² + (R+Z-50)²
Il reste donc 2 inconnues ?

Posté par
SuperPat
re : Diamètre par laser 18-11-18 à 10:05

soit ( |ag| + |gc| )² = |ad| ² + (|ce|+|fe| - 50)²

Posté par
matheuxmatou
re : Diamètre par laser 18-11-18 à 10:06

ah ben dans un problème il faut savoir ce qu'on a et ce qu'on cherche

tu nous dit que tu connais Z, donc ce n'est pas une inconnue mais une donnée !

résous cette équation en R ...  elle c'est l'inconnue !

Posté par
SuperPat
re : Diamètre par laser 18-11-18 à 10:23

Oui bien sûr je confirme.
Z est mesuré par un laser donc est connu.
R est le rayon de ma bouteille donc l'inconnue.
Imaginons |ef| = 40 donc |ed| = 10 mais |ce| reste inconnu même avec Pythagore

Si je prends l'extrême :
soit une bouteille de diamètre 80 - 2 x le rayon du petit rouleau, ma valeur |ef| égale zéro.
Si je prends une bouteille infiniment grande, ma valeur |ef| sera égale à 50 + 10

Il faudrait connaître l'angle gec

Posté par
matheuxmatou
re : Diamètre par laser 18-11-18 à 10:30

m'enfin ! ton but est bien de calculer R en fonction de Z non ?

développe ton équation de 10:00 et tu auras R en fonction de Z ... pourquoi compliquer les choses ?

sauf erreur de ma part tu dois obtenir (calculs à vérifier évidemment !)

R=\dfrac{4000-100Z+Z^2}{120-2Z}

Posté par
matheuxmatou
re : Diamètre par laser 18-11-18 à 10:33

rectification ...

R=\dfrac{4100-100Z+Z^2}{120-2Z}

Posté par
matheuxmatou
re : Diamètre par laser 18-11-18 à 10:35

et Z est nul dès que R<34,17

en dessous de cette valeur, ta bouteille ne touche même plus les "petits rouleaux"

Posté par
SuperPat
re : Diamètre par laser 18-11-18 à 11:15

Oups,
Je voudrais développer pour voir si j'ai bien compris:
ac² = ad² + dc²
dc = R + ef - 50
ac = 10 + R
ad = 40
(10 + R)² = 1600 + (R + ef - 50)²
soit ma mesure ef = 30
R² + 20R + 100 = 1600 + (R - 20)²
R² + 20R + 100 = 1600 + R² - 40R + 400
60R = 1900
R = 31,66
Me trompais-je ? :?

Posté par
matheuxmatou
re : Diamètre par laser 18-11-18 à 18:36

non  c'est bon ! c'est moi qui ai eu tort de rectifier en croyant que je m'étais trompé alors que mon premier calcul était juste !

R=\dfrac{4100-100Z+Z^2}{120-2Z}

pour Z=30 on trouve bien environ 31,67

Posté par
matheuxmatou
re : Diamètre par laser 18-11-18 à 18:37

cotte ! on va y arriver oui ! Rhaaa !

R=\dfrac{4000-100Z+Z^2}{120-2Z}

Posté par
matheuxmatou
re : Diamètre par laser 18-11-18 à 19:21

il faut voir que le problème n'a de sens que si
R>30 (sinon la bouteille passe entre les deux petits rouleaux)
et
60>Z>20 (quand R tend vers 30 sur le dessin, Z tend vers 20)

Posté par
matheuxmatou
re : Diamètre par laser 18-11-18 à 19:26

dernière remarque : ton dessin est trompeur car les échelles verticale et l'horizontale ne sont pas les mêmes ! on s'en rend compte sur un des rectangle de 50 (en hauteur) sur 40 (en largeur) qui semble plus large que haut ...

Posté par
SuperPat
re : Diamètre par laser 18-11-18 à 23:14

En redessinant le dessin à l'échelle c'est effectivement plus parlant.
Un tout grand merci pour ces échanges.
Patrick

Posté par
matheuxmatou
re : Diamètre par laser 19-11-18 à 15:35

pas de quoi

mm



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1675 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !