Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

volume château d'eau

Posté par
yaw83
01-05-13 à 06:31

bonjour,
On fait tourner autour de (O,z) la branche d'hyperbole définie par : z=5\sqrt{x²-1}

pour z compris entre 0 et 20.  Calculer la contenance en hectolitres du château d'eau.

Je pense que qu'il faut calculer la surface S(z) et l'intégrer de 0 à 20.
Mais comment trouver S(z)?

volume château d\'eau

Posté par
brubru777
re : volume château d'eau 01-05-13 à 08:04

Je dirais 2 solutions :

- La première, par élimination. On appelle x0, l'antécédent de 0 et x20, l'antécédent de 20. La surface, ça sera le rectangle de hauteur 20 et de largeur x20 moins l'intégrale de x0 à x20 (la partie sous la courbe).

- La deuxième, tu bascules ton repère. C'est à dire que tu regarde x en fonction de z. Il faut donc inverser la fonction et l'intégrer de z = 0 à 20.

Essaye les deux.

Ensuite, tu dois intégrer la surface de 0 à 2 pour avoir le volume.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : volume château d'eau 01-05-13 à 08:26

Bonjour,
Il s'agit de calculer un volume, pas une surface.
z2 = 25 (x2 - 1) et S(z) = x2.
Avec cela, on doit pouvoir trouver S(z) .

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : volume château d'eau 01-05-13 à 08:29

Plus simple pour trouver x2 en fonction de z :
(x2-1) = z/5 donc x2-1 = (z/5)2

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : volume château d'eau 01-05-13 à 08:35

Citation :
Ensuite, tu dois intégrer la surface de 0 à 2 pour avoir le volume

Je ne pense que ce soit exact.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : volume château d'eau 01-05-13 à 08:36

Je ne pense pas que ce soit exact.

Posté par
brubru777
re : volume château d'eau 01-05-13 à 10:38

Effectivement, je dis des bêtises. Je ne devais pas être bien réveillé ce matin ou je me suis laissé influencer par le premier message.

Il faut calculer un intégrale triple. Ici, on est visiblement en coordonnées cylindriques. Le volume est donc

V = \iiint r\, dr\, d\theta\, dz

Posté par
brubru777
re : volume château d'eau 01-05-13 à 10:42

Désolé pour la notation. Ici, r = x. (vraiment pas réveillé ce matin).

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : volume château d'eau 01-05-13 à 11:00

En terminale, pas d'intégrale triple ; seuls les solides de révolution sont au programme pour les volumes avec une formule où S(z) est l'aire du disque section avec le plan de cote z .

Citation :
Je pense que qu'il faut calculer la surface S(z) et l'intégrer de 0 à 20.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : volume château d'eau 01-05-13 à 11:05

En fait, on peut avoir autre chose qu'un volume de révolution ; S(z) n'est donc pas toujours l'aire d'un disque.
La formule reste une intégrale simple de S(z)dz .

Posté par
yaw83
re : volume château d'eau 01-05-13 à 13:20

Merci sylvieg
mais si je te suis:

S(z)= \pix² or z=5\sqrt{x²-1} donc z²=25(x²-1) donc x²=\frac{z²}{25}+1

donc en intégrant S(z) de 0 à 20 on obtient \int_0^{20}S(z)dz=\int_0^{20}\frac{z²}{25}+1dz=\frac{380\pi}{3}

Posté par
yaw83
re : volume château d'eau 01-05-13 à 13:27

erreurs de frappe:

S(z)=\pi x² donc \int_0^{20} S(z)dz=\int_0^{20}\pi (\frac{z^2}{25}+1) dz=\frac{380\pi}{3}

Posté par
brubru777
re : volume château d'eau 01-05-13 à 14:05

Citation :
En terminale, pas d'intégrale triple

Autant pour moi. En fait, depuis le départ, j'ai tout compris de travers.

Donc, S(z) est une section horizontale à la hauteur z. Ici, il s'agit d'un disque de rayon x avec x vérifiant z = 5\sqrt{x^2 - 1}.

Désolé si j'ai introduit une bonne dose de confusion avec mes réponses à côté de la plaque.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : volume château d'eau 01-05-13 à 18:20

Aucun problème brubru ; avec le décalage horaire de Nouvelle Calédonie, yaw devait dormir
Yaw, tes calculs sont bons

En fait je préfère utiliser la variable muette t dans l'intégrale, pour pouvoir parler du plan d'équation z = t ; sa section avec le solide a une aire notée S(t) ; le volume est alors une intégrale de S(t)dt , avec les bonnes bornes.



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 1768 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 !