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Volumes par intégration bis

Posté par
usmi
10-11-21 à 21:41

Bonsoir,
les beaux jours sont passés et j'ai réouvert mon livre de maths.
J'ai un exercice dans lequel je dois calculer un volume par la méthode des disques puis par celle des tubes pour comparer.
Je ne trouve pas les mêmes valeurs avec disques et tubes.
Où est l'erreur? Ou les deux calculs sont-ils faux?
Merci pour votre aide et vos commentaires.

Trouver le volume généré par la surface délimitée par la courbe y2=x,   y=0   et   x=0  si celle-ci fait une rotation de 2 autour de l'axe des ordonnées.

1) Par la méthode des disques, V=r2h

y2=x y=x,

r=x,

h=dy,

limites d'intégration = de 0 à 4   (désolé, je ne sais pas comment ajouter les limites d'intégration au signe )

V=r2h =x2dy
V=(y2)2dy = y4dy

V=(y5/5) = 1024*/5

2) Par la méthode des tubes,  V=2rht,

r=x,  h=y,  t=dx,  y2=x  y=x

Limites d'intégration = de 0 à 2,

V=2xydx,
V=2xxdx,
V=2x3/2dx,
V=2(2x5/2/5) = (29/2/5)*.

Posté par
GBZM
re : Volumes par intégration 10-11-21 à 21:50

Bonsoir,

usmi @ 10-11-2021 à 21:41

y2=x,   y=0   et   x=0

Tu es sûr ?

Posté par
usmi
re : Volumes par intégration 10-11-21 à 22:06

Bonsoir,

c'est faux, bien sûr;  y=4

merci.

Posté par
GBZM
re : Volumes par intégration 10-11-21 à 22:17

À x fixé, y se promène entre quoi et quoi ? (Fais un dessin.)

Posté par
usmi
re : Volumes par intégration 10-11-21 à 22:29

Je ne comprends pas vraiment la question, mais j'ai tracé la fonction y=x et j'ai pris la surface hachurée sur mon dessin.

Volumes par intégration

Posté par
usmi
re : Volumes par intégration 10-11-21 à 22:33

Désolé encore une erreur.
Sur le dessin x est = à 16 et non 2.

Posté par
GBZM
re : Volumes par intégration 11-11-21 à 09:54

Je reformule ma question :

Tu fixes une abscisse x entre 0 et 16 et tu traces la droite verticale correspondant à cette abscisse. Elle coupe la zone hachurée selon un intervalle des ordonnées. Quel est cet intervalle ?
Compare ensuite avec ce que tu as fait dans ta "méthode des tubes".

Posté par
usmi
re : Volumes par intégration 11-11-21 à 10:18

Si  je comprends correctement je peux prendre une abscisse au hazard, par exemple 9 et elle coupera la zone hachurée à l'intervalle 3 sur l'ordonnée?!

Dans la méthode des tubes j'ai intégré de 0 à 2 , par erreur.
Je voulais intégrer de 0 à 16 puisque l'épaisseur du tube est dx.

Mais je ne comprends pas pourquoi je pourrais fixer une abscisse au hazard?

Posté par
GBZM
re : Volumes par intégration 11-11-21 à 10:28

Hum hum ..

La "méthode des tubes" ne consiste-t-elle pas à trouver la hauteur h du tube pour un x fixé, à en déduire la surface du tube de rayon x, et à intégrer ensuite cette surface sur l'intervalle de variation de x (entre 0 et 16).

Si tu te donnes un x dans cet intervalle, quelle est la hauteur h du tube correspondant (en fonction de x) ? Cette hauteur h est la longueur de l'intervalle des ordonnées qui est l'intersection de la droite d'abscisse x avec la partie hachurée de ton dessin, tu es bien d'accord ? Donc h = ?

Posté par
usmi
re : Volumes par intégration 11-11-21 à 10:29

à GBZM,

je dois partir, madame appelle!
Mais je serai de retour ce soir.
Merci pour tes réponses et pour ta patience.

Posté par
usmi
re : Volumes par intégration 11-11-21 à 16:10

Rebonjour GBZM,

je suis de retour!

j'ai fait un dessin de du tube pour plus de clarté.

Volumes par intégration

Posté par
usmi
re : Volumes par intégration 11-11-21 à 16:20

Je reprends ton explication et j'essaye de l'appliquer à mon dessin.

La "méthode des tubes" ne consiste-t-elle pas à trouver la hauteur h du tube (qui serait 4-2=2 sur mon dessin) pour un x fixé ( qui serait x=4 sur mon dessin), à en déduire la surface du tube de rayon x, ( qui serait de 2h = 4 sur mon dessin) et à intégrer ensuite cette surface sur l'intervalle de variation de x (entre 0 et 16).

Si tu te donnes un x dans cet intervalle ( qui serait x=4 sur mon dessin), quelle est la hauteur h du tube correspondant (en fonction de x) (Elle serait h=2 sur mon dessin? Cette hauteur h est la longueur de l'intervalle des ordonnées qui est l'intersection de la droite d'abscisse x avec la partie hachurée de ton dessin, tu es bien d'accord ? Donc h = ? (h=2)

Posté par
GBZM
re : Volumes par intégration 11-11-21 à 19:43

Ma question n'a rien de sorcier, non ?

Posté par
usmi
re : Volumes par intégration 11-11-21 à 20:26

J'ai compris que ta question est :

"Donc h = ? "

Je trouve h = 2 = x

Correct ??

Posté par
usmi
re : Volumes par intégration 11-11-21 à 20:37

pardon, la surface du tube de rayon x=4 est de 16 et pas 4.
j'ai oublié r

Posté par
GBZM
re : Volumes par intégration 11-11-21 à 20:38

Je te demande, pour un x quelconque entre 0 et 16, la valeur de h en fonction de x. Je répète que ça ne me semble pas sorcier.

Posté par
usmi
re : Volumes par intégration 11-11-21 à 20:55

quand je ne comprends pas, je ne comprends pas.
Serait-ce  h = 4-x ??

Posté par
usmi
re : Volumes par intégration 11-11-21 à 22:13

Si je prends h = 4-x

et que je recommence mon calcul :

V=2x(4-x)dx

avec intégration de 0 à 16,

j'ai  

2(4x-x3/2)dx

= 2(2x2-2x5/2/5)

= 2*512/5  = 1024*/5

ce qui est le même résultat que par les disques.

Alors les deux sont justes enfin!

Ou les deux sont faux!



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