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Spirale dArchimède

Posté par
melb56
29-03-08 à 14:21

Bonjour, j'ai un petit problème pour remplir un tableau, je compte sur vous!

Exercice:
Une mouche se trouve sur un disque microsillon (disque vinyle). Elle se déplace en ligne droite sur ce disque à la vitesse constante de 1.5cm par seconde. A l'instant initial, t=0, elle se trouve au centre du disque. Celui-ci tourne sur la platine à la vitesse angulaire constante de 30 tours par minutes.

La mouche est repérée dans un repère fixe, orthonormal direct (O;i;j) dont l'origine O est le centre du disque.

1. Compléter le tableau ci-dessous donnant les coordonnées polaires de la mouche à l'instant t.

t(s)       0 0.2 0.4 0.6 0.8
(rad) 0 /5
(cm)  0 0.3 0.6 0.9 1.2

pour trouver j'ai appliqué la formule d=v*t
mais je n'arrive pas à remplir la deuxième ligne. j'ai converti la vitesse angulaire en radian/sec et j'ai trouvé /sec. est-ce bon?!

Posté par
perroquet
re : Spirale dArchimède 29-03-08 à 14:56

Bonjour, melb56

Ce que tu as écrit est exact

Posté par
melb56
re : Spirale dArchimède 29-03-08 à 15:13

d'accord! je crois que j'ai trouvé la suite de la deuxième ligne, par exemple pour t=0.4  =2/5

Posté par
perroquet
re : Spirale dArchimède 29-03-08 à 15:25

C'est exact

Posté par
melb56
re : Spirale dArchimède 29-03-08 à 15:39

on me demande d'exprimer en fonction de t les coordonnées polaires de la mouche
j'ai trouvé pour rhô: t*v
pour théta: t*w

on me demande ensuite d'exprimer, toujours en fonction de t les coordonnés cartésiennes de la mouche.
j'ai trouvé x(t)=v*t cos w*t
y(t)= v*t sin w*t

je trouve que ça fait trop long, on ne peut pas les réduire?!

Posté par
perroquet
re : Spirale dArchimède 29-03-08 à 15:44

Je ne pense pas qu'on puisse réduire ...
Il faut peut-être remplacer v par 1,5  et  w par \pi

Posté par
melb56
re : Spirale dArchimède 29-03-08 à 15:52

oui j'y ai pensé donc cela donne x(t)=1.5t cos t
y(t)=1.5t sin t

par contre ensuite on me demande de trouvé la dérivée de chacune de ces fonctions, j'avoue que je suis un peu perdue.

pour x(t) la dérivée de 1.5t=1 et pour cos t=-sin t
je trouve x'(t)= cost-1.5t+1.5t(sin t)

Posté par
perroquet
re : Spirale dArchimède 29-03-08 à 15:57

Petites erreurs (de frappe ?):   3$ x'(t)=-1.5\pi t\ \sin(\pi t)+1.5 \cos(\pi t)

Posté par
melb56
re : Spirale dArchimède 29-03-08 à 16:10

oui tout à fait autant pour moi!

pour y'(x) j'ai trouvé y'(x)=1.5t cos(t)+1.5sin(t)

enfait ces dérivées sont les coordonnées d'un vecteur vitesse et il faut que je démontre que la norme de ce vecteur en fonction de t est donnée par vecteur V(t)=1.5[1+(t

Posté par
perroquet
re : Spirale dArchimède 29-03-08 à 16:18

3$ V(t)=\sqrt{(x'(t))^2+(y'(t))^2}

On développe, on trouve 6 termes; les deux "doubles produits" s'annulent. Les autres peuvent se simplifier, puisque:   \sin^2(\pi t)+\cos^2(\pi t)=1. On peut sortir le (1.5)^2 de la racine carrée.

Et on trouve le résultat demandé par l'énoncé

Posté par
melb56
re : Spirale dArchimède 29-03-08 à 16:20

d'accord merci! mais je ne comprends pas trop pourquoi il faut faire CE calcul, enfin comment on en arrive à celui-ci...

Posté par
perroquet
re : Spirale dArchimède 29-03-08 à 16:23

La norme d'un vecteur   V=(a,b)   vaut  \sqrt{a^2+b^2}

L'énoncé demande de calculer la norme du vecteur-vitesse V(t)=(x'(t),y'(t))

Posté par
melb56
re : Spirale dArchimède 29-03-08 à 16:30

ah bah oui...

euh par contre, je n'arrive pas du tout à développer le calcul...:-s

est-ce que
(x'(t))²+(y'(t)) est égal à x'(t)+y'(t)?

Posté par
perroquet
re : Spirale dArchimède 29-03-08 à 16:37

3$ (x'(t))^2=\left( -1.5 \pi t\sin(\pi t)+1.5\cos(\pi t)\right)^2= (1.5)^2\pi^2t^2 \ \sin^2(\pi t)+(1.5)^2\ \cos^2(\pi t)-2\ (1.5)^2\pi t\ \sin(\pi t)\ \cos(\pi t)

....

Posté par
melb56
re : Spirale dArchimède 29-03-08 à 16:49

je ne vois pas les deux doubles produits qui s'annulent...?! :s
et pourquoi sin²(t)+cos²(t)=1 ?



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