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Niveau troisième
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Dimensions d'un sattelite

Posté par
Potrickivoldi
04-12-16 à 11:08

Bonjour j'ai un DM à faire sauf que je n'est pas totalement compris le sujet le voilà

Un nouveau satellite, en cours d'élaboration, doit être composé d'un cube et de deux
demi-sphères identiques.
Avant de le construire, les ingénieurs de l'aérospatiale imposent deux conditions :
  
                        § Sa hauteur totale doit être exactement de 10 mètres.
    
                        § Son volume total doit être minimal, afin d'optimiser son encombrement.



Les ingénieurs se demandent quelles doivent donc être les dimensions du satellite qui
répondent à ces contraintes techniques.

Posté par
Glapion Moderateur
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 12:02

tu as fait un dessin ? tu vois la forme qu'il a ?
tu donnes des lettres aux dimensions que tu ne connais pas (par exemple x le rayon de la sphère et y le coté du carré) tu écris que la hauteur totale (2x+y) est égale à 10 ça te fait une relation entre x et y.
écris maintenant le volume en fonction de x et y puis en fonction de x ou y seulement et regarde quand est-ce que c'est minimum.

Posté par
Potrickivoldi
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 12:13

Donc je pense qu'il ressemble à ça

Dimensions d\'un sattelite

Posté par
Glapion Moderateur
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 12:18

bon OK et bien déroule la méthode que je t'ai donnée.

Posté par
Potrickivoldi
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 12:20

Mais ce que je n'ai pas compris c'est la taille minimale comment je suis censé savoir que le volume est minimale

Posté par
Glapion Moderateur
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 12:23

on te demande de trouver x et y de façon que le volume total soit minimal.
déroule la méthode, tu as déjà 2x+y = 10 et maintenant exprime le volume en fonction de x et y

Posté par
Potrickivoldi
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 12:29

Donc si ils sont identiques donc les deux forment une sphère donc 4/3*Pi*x Au cube
+y Au cube = Volume du satellite ??

Posté par
Glapion Moderateur
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 12:39

oui c'est bien et donc maintenant tu n'as plus qu'à te servir de la relation 2x+y = 10 pour ne plus avoir qu'une seule variable (par exemple x, V(x) = ...)

après il faudra trouver le minimum de cette fonction, en troisième tu n'as peut être pas encore appris comment faire donc le plus simple est de prendre une calculatrice ou un traceur de courbe, et de regarder où est le minimum (vite fait j'ai trouvé x = 2.9 m, à vérifier)

Posté par
Potrickivoldi
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 12:57

J'ai fait un petit truc vite fait sur excel je sais pas si c'est bon

Dimensions d\'un sattelite

Posté par
Potrickivoldi
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 12:59

nan en fait excuse moi je me suis trompé

Posté par
Potrickivoldi
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 13:04

Moi j'ai mit des formules sur excel et apres plusieurs essais j'ai trouvé 4.5 et je pense que c'est le minimum

Dimensions d\'un sattelite

Posté par
Glapion Moderateur
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 13:57

non, sur Excel fais varier x de 0.1 à chaque fois en faisant une colonne de x et un colonne qui calcule le volume et regarde quand est-ce que c'est minimum

Posté par
Potrickivoldi
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 14:38

Oui mais c'est mieux de prendre le volume du cube qui est moins importante que celle de la sphère

Posté par
Glapion Moderateur
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 14:48

fais comme tu veux mais moi je te dis que le minimum de 4x3/3 +(10-2x)3 est pour x = 2.9

Posté par
Potrickivoldi
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 14:55

Donc quand on combine le volume du cube et celui des demi sphères le minimal est 3.8

Dimensions d\'un sattelite

Posté par
Glapion Moderateur
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 15:01

pourquoi tu commences à x=3 et pas à x = 0 ?

Posté par
Potrickivoldi
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 15:04

J'avais fait des essais et c'était entre 3 et 4 que le volume du satellite était le plus petit

Posté par
Glapion Moderateur
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 15:10

ben non puisque c'est pour x = 2.9
vérifie les formules que tu as rentrées dans ton tableur

Posté par
Potrickivoldi
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 15:12

=PI()*(4/3)*C3^2

Posté par
Glapion Moderateur
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 15:13

c'est au cube un volume donc PI()*(4/3)* C3^3

Posté par
Potrickivoldi
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 15:14

ah ok ....

Posté par
Potrickivoldi
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 15:19

donc oui effectivement vous aviez raison 2.9 est le plus petit

Dimensions d\'un sattelite

Posté par
Glapion Moderateur
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 15:22

Posté par
Potrickivoldi
re : Dimensions d'un sattelite 04-12-16 à 15:24

Merci beaucoup pour votre aide



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