Volume infinitésimale et inertie
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Volume infinitésimale et inertie



  1. #1
    invite6696a2c1

    Volume infinitésimale et inertie


    ------

    Bonjour

    J'aurais besoin de votre aide pour le calcul d'inertie d'un cylindre.
    Pour cela, j'utilise la relation:

    Avec:
    la distance entre le centre d'inertie et le point x
    la masse volumique

    Le problème vient du dV. Je prends par exemple le cas d'un cylindre plein de rayon R et de hauteur L.
    Pour moi, , ce qui bien sur donne un résultat faux.
    Normalement, on écrit .
    Alors ma question est la suivante, pourquoi on écrit . ou lieu de ?

    Merci

    PetitPhysicien

    -----

  2. #2
    invitec336fcef

    Re : Volume infinitésimale et inertie

    bonjour,

    il faut décomposer l'élément de volume en la multiplication d'un élément de surface par la hauteur du cylindre.
    Ainsi, un anneau de rayon intérieur r, de rayon extérieur r+dr aurait pour surface :
    dS = 2*pi*r*dr
    Pour obtenir alors le volume d'un "tuyau" de hauteur L, on écrit alors :
    dV = 2*pi*r*dr*L

    Ce qui m'étonne, c'est que vous avez un "R" au lieu d'un "r" dans votre expression corrigée.

    cordialement.

  3. #3
    invitebe61cb8a

    Re : Volume infinitésimale et inertie

    Citation Envoyé par Petitphysicien Voir le message
    Bonjour

    J'aurais besoin de votre aide pour le calcul d'inertie d'un cylindre.
    Pour cela, j'utilise la relation:

    Avec:
    la distance entre le centre d'inertie et le point x
    la masse volumique

    Le problème vient du dV. Je prends par exemple le cas d'un cylindre plein de rayon R et de hauteur L.
    Pour moi, , ce qui bien sur donne un résultat faux.
    Normalement, on écrit .
    Alors ma question est la suivante, pourquoi on écrit . ou lieu de ?

    Merci

    PetitPhysicien
    Dans ta première définition de , tu oublies un , c'est ou , dl=dz. En appliquant cela moi je trouve en posant =r²:
    ²*R²*L*rho/2=MR²/2, avec M=rho*pi*L*R².

  4. #4
    Wainzee

    Re : Volume infinitésimale et inertie

    Ce qui m'étonne, c'est que vous avez un "R" au lieu d'un "r" dans votre expression corrigée.
    Bonjour,

    Exactement, ce n'est pas R, mais r comme tu l'as souligné (ce qui permet de l'intégrer).

    Wainzee

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite6696a2c1

    Re : Volume infinitésimale et inertie

    Citation Envoyé par lesprit Voir le message
    ou , dl=dz.
    Justement, un volume infinitésimale n'est-il pas constitué, dans le cas exemple du cylindre, d'un rayon infinitésimal et d'une hauteur infinitésimale ?

    Ce qui m'étonne, c'est que vous avez un "R" au lieu d'un "r" dans votre expression corrigée.
    Erreur de frappe

    PetitPhysicien

  7. #6
    Wainzee

    Re : Volume infinitésimale et inertie

    Bonsoir,

    Justement, un volume infinitésimale n'est-il pas constitué, dans le cas exemple du cylindre, d'un rayon infinitésimal et d'une hauteur infinitésimale ?
    dl = dz, c'est la hauteur infinitésimale, et quand t'intégre, ca donne L/2-(-L/2) = L.

    Wainzee

  8. #7
    LPFR

    Re : Volume infinitésimale et inertie

    Citation Envoyé par Petitphysicien Voir le message
    Justement, un volume infinitésimale n'est-il pas constitué, dans le cas exemple du cylindre, d'un rayon infinitésimal et d'une hauteur infinitésimale ?
    Bonjour.
    Non.
    Un volume infinitésimal n'est pas nécessairement un différentiel de 3ème ordre.
    Ce cas est un bon exemple: une couche de peinture très mince est un volume infinitésimal de 1er ordre: (longueur finie)(largeur finie)(épaisseur infinitésimal)
    Mais il peut être aussi de deuxième ordre si deux des trois dimensions sont infinitésimales (une couche de peinture mince et fine: un trait), ou de troisième ordre si les trois sont infinitésimales (une "couche" minci, fine et courte: un "point").

    De même, une intégrale de volume peut être une intégrale triple, double ou simple, suivant que le différentiel de volume soit de 3ème, 3cond ou 1er ordre.
    Au revoir.

  9. #8
    invite6696a2c1

    Re : Volume infinitésimale et inertie

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    De même, une intégrale de volume peut être une intégrale triple, double ou simple, suivant que le différentiel de volume soit de 3ème, 3cond ou 1er ordre.
    D'accord, mais comment savoir l'ordre que l'on doit utiliser ?

  10. #9
    LPFR

    Re : Volume infinitésimale et inertie

    Re.
    Ça dépend du problème et de votre habileté à bien choisir l'élément infinitésimal de volume.
    Dans des problèmes avec peu de symétrie on a peu de chances de pouvoir utiliser des différentiels autres que de 3ème ordre.
    Par contre, dans des problèmes comme celui-ci, on peu utiliser un différentiel de 1er ordre.

    Ceci dit, vous pouvez toujours utiliser la méthode bête et méchante et prendre dxdydz (ou son équivalent). Vous vous trouverez, peut-être un peu bête, en découvrant que dans votre intégrale la fonction à intégrer ne dépend pas de x, y ou z, et que vous êtes en train de faire par exemple

    .

    Là, vous pouvez vous dire que vous auriez pu choisir un élément de volume plus grand.
    A+

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