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Question d'intégrale

Posté par
Flash15
15-08-12 à 18:14

Bonjour à tous,

voici ma question:

À l'aide d'un vilebrequin, un menuisier perce un trou de 2 cm de rayon au travers d'une boule de bois le long d'un diamètre. Si le rayon de la boule est de 5 cm, déterminez le volume de bois restant.

Merci à tous pour votre aide

Posté par
jacqlouis
re : Question d'intégrale 15-08-12 à 18:41

    Bonsoir . Il faut d'abord déterminer la hauteur (h) de chacune des deux calottes sphériques, qui seront enlevées par le vilebrequin .

La hauteur du cylindre creusé par l'appareil sera donc de  R  (rayon de la sphère) moins 2*h  . Tu déduiras alors le volume du cylindre .

Puis tu auras le volume du bois restant (dans la sphère percée) en faisant:
             V(sphère) - v(cylindre) - 2*v(calotte)

Posté par
Priam
re : Question d'intégrale 15-08-12 à 18:46

Tu pourrais calculer d'abord le volume de la boule amputée de deux calottes sphériques par des plans parallèles symétriques par rapport au centre de la boule.
Pour cela, tu pourrais considérer le volume élémentaire de la tranche de boule comprise entre deux plans parallèles voisins espacés de  dz  en désignant par  z  la distance de ladite tranche au centre de la boule, puis faire une intégration.

Posté par
Flash15
re : Question d'intégrale 15-08-12 à 18:48

Bonjour,

le problème que j'ai c'est de construire mon intégrale...

Posté par
mathafou Moderateur
re : Question d'intégrale 15-08-12 à 18:51

Bonjour,

on peut certes faire le calcul "au formulaire", mais le titre du sujet étant "Intégrale", le calcul direct s'impose ...

Question d\'intégrale
Une tranche à la hauteur y d'épaisseur dy est une couronne circulaire de rayon extérieur x et de rayon intérieur r = 2
avec x² + y² = R² = 5²
le volume de cette tranche est
pi(x² - 2²)dy

après y'apuka...

Posté par
LeDino
re : Question d'intégrale 15-08-12 à 19:07

Pour vérification :

h² = R² - r²
avec R=5 et r=2

Vcalotte = 2R3/3 - h(R² - h²/3)

Posté par
LeDino
re : Question d'intégrale 15-08-12 à 19:15

Départ du calcul pour la calotte :

V_{calotte} = \int _{x=h}^{x=r} \pi(R² - x²).dx

Posté par
LeDino
re : Question d'intégrale 15-08-12 à 19:16

Départ du calcul pour la calotte :

V_{calotte} = \int _{x=h}^{x=R} \pi(R² - x²).dx


NB: Le x ici est le y de mathafou, je crois...

Posté par
mathafou Moderateur
re : Question d'intégrale 15-08-12 à 19:35

ça serait plutot mon y ...

mon intégrale est en dy

Et mon intégrale calcule directement le tout sans passer par le calcul d'une calotte puis la somme algébrique Sphère - deux calottes - cylindre (ou calotte - cylindre si la calotte considérée est la "tranche de sphère" et non pas les calottes "polaires" suggérées par jacqlouis)

Le départ de mon calcul "tout compris" est :

\int_{y=-h}^{y=+h} \pi(x^2 - r^2)dy

avec h^2 = R^2 - r^2 (R = 5, r = 2)

On remplace bien sûr x^2 = R^2 - y^2 là dedans pour obtenir que des y dans l'intégrale..

Posté par
LeDino
re : Question d'intégrale 15-08-12 à 19:38

Alors ça roule...
Mais je n'étais pas inquiet ...

Posté par
Flash15
re : Question d'intégrale 20-08-12 à 00:18

merci à tous pour votre aide!!! C'est vraiment apprécier

Posté par
Flash15
réponse 27-08-12 à 19:31

trouvez-vous que ma réponse a du sens?

v= ((-2(pi)h3)/3+(58(pi)h)


p-s: désolé je ne trouvais pas le signe pi

Posté par
LeDino
re : Question d'intégrale 27-08-12 à 19:35

C'est ta question qui n'en a pas .

On t'a donné le volume de la calotte, tu as celui de la sphère et du cylindre...
... une addition et tu peux vérifier par toi même.

Ca donne quoi ?

Posté par
Flash15
re : Question d'intégrale 27-08-12 à 19:40

Pourquoi tu dis que la question n'a pas de sens? moi je trouve que si... je dois faire une soustraction non? la boule moi le cylindre donne la volume que je cherche....

Posté par
LeDino
re : Question d'intégrale 27-08-12 à 20:07

Tu fais le calcul avec les résultats partiels qui t'ont été fournis, tu recoupes avec ton résultat...
... et tu reviens ici poster "Youpi les gars ça marche !"...

Sinon, tu refais ton calcul...
Qu'en penses-tu ?

Posté par
Flash15
re : Question d'intégrale 27-08-12 à 21:20

Que je suis toute mêler

Posté par
LeDino
re : Question d'intégrale 27-08-12 à 22:47

Citation :
Que je suis toute mêler

Mort de rire !

Pour ma part, je trouve que le volume de bois restant est :  Vbois = 4/3h3
Avec :  h² = R² - r²

Apparemment ça ne recoupe pas ton résultat, et il faudrait donc le revoir.
Vérifie d'abord ton calcul de calotte (avec le résultat que j'ai proposé plus haut) : Vcal = 2R3/3 - h(R² - h²/3)
S'il est juste vérifie le volume de la sphère :  Vsph = 4/3R3
Et le volume du cylindre :  Vcyl = 2R2h

Et enfin l'assemblage du tout :

Vbois = Vsph - Vcyl - 2Vcal

Si tu as procédé comme mathafou alors c'est encore plus simple : tu compares ton intégrale directement avec : 4/3h3

A toi de jouer. Bon courage ...



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