Joli problème physico-mathématique !

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Timothé Lefebvre
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Joli problème physico-mathématique !

par Timothé Lefebvre » 18 Oct 2009, 09:56

Bonjour à vous :)

Voici un petit exo fort sympathique qui traite de mathématiques et qui donne un résultat physique intéressant.


[url="http://img7.imageshack.us/i/figexo09.png/"]Image[/url]

On dépose sur une table trois pièces de monnaie suivant le schéma ci-dessus. La table est en rouge, les pièces sont en gris. Toutes les pièces sont homogènes et ont la même épaisseur ; leur rayon r est égal à 1 cm.

1) Montrer que le système est en équilibre.

2) Généralisation à pièces du résultat précédent. Montrer que le centre d'inertie du solide à pièces est situé à la verticale du bord de la table.

3) Soit Image la longueur de surplomb. Montrer que Image

Peut-on alors choisir s de façon à ce que le surplomb soit le plus grand possible ?

Bon courage et bonne fin de week-end !

Tim



Timothé Lefebvre
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par Timothé Lefebvre » 18 Oct 2009, 12:20

Nous n'avons pas d'amateurs ? ;)
Pour une fois que je trouve quelque chose mêlant math, physique, calcul vectoriel et barycentrique je pensais avoir plus de succès !

benekire2
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par benekire2 » 18 Oct 2009, 13:09

aucun probleme mathématique n'aura de succès même sur un forum de math...

Écoute je fini le français et j'arrive.

Timothé Lefebvre
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par Timothé Lefebvre » 18 Oct 2009, 13:11

Lol, ah voilà quelqu'un de motivé !
Ok, à toute ;)

mathelot

par mathelot » 18 Oct 2009, 13:14

bj,

a-priori, je conjecture que l'on peut aller aussi loin que l'on veut..
mais ça ne correspond à l'expérience :zen:

Timothé Lefebvre
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par Timothé Lefebvre » 18 Oct 2009, 13:15

C'est tout à fait vrai :)

mathelot

par mathelot » 18 Oct 2009, 13:16

géniaaaaaal

Timothé Lefebvre
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par Timothé Lefebvre » 18 Oct 2009, 13:17

La démo est très cool aussi :)

benekire2
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par benekire2 » 18 Oct 2009, 14:43

j'ai fais la 1. Je découpe chaque pièce en 12 morceaux, et je les compte ... pour dire qu'il y en a un même nombre de chaque coté de l'axe... pas très mathématique tout ca. Sinon on passe par le centre d'inertie mais là j'ai du mal a rédiger ca.

Timothé Lefebvre
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par Timothé Lefebvre » 18 Oct 2009, 14:46

Hum.
La bonne idée est d'introduire sur l'axe delta un repère normé (O;i) où O coïncide avec le bord gauche de la table.

Ensuite tu exprimes les abscisses des centres de gravité de chaque pièce dans ce repère.
Après, tu considères le barycentre G du système formé par ces 3 pièces (toutes de même masse). Si le système est équilibre alors l'abscisse de G devrait être ...

benekire2
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par benekire2 » 18 Oct 2009, 14:55

donc si j'ai bien compris c'est l'isobarycentre des centres de gravité de chaque pièce ?? Leurs abscisses sont 1 4 et -5 donc ca fait 0 pour l'isobarycentre donc le bord de la table ?? C'est pas bon comme redaction je pense

Enfin, la limite quand on augmente le nombre de pièces de Ds est 2r je crois

Timothé Lefebvre
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par Timothé Lefebvre » 18 Oct 2009, 14:58

Non, la rédaction n'est pas super mais l'idée est là !
Je dois y aller, je reviens tout à l'heure, tu as le temps de chercher ;)

A +

Timothé Lefebvre
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par Timothé Lefebvre » 19 Oct 2009, 11:31

Des idées sur une jolie démonstration, avant que je ne donne la mienne ?

Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 21 Oct 2009, 10:17

Ouf, c'est du sérieux ça ^^

Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 21 Oct 2009, 10:24

Diantre, je suis déjà bloqué à la première question :doh:

Timothé Lefebvre
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par Timothé Lefebvre » 21 Oct 2009, 10:26

Gosh ! C'est pas normal ça :/

Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 21 Oct 2009, 10:28

enfin je vois bien que c'est en équilibre, mais je vois pas comment l'expliquer :doh: .

Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 21 Oct 2009, 10:30

Timothé Lefebvre a écrit:Hum.
La bonne idée est d'introduire sur l'axe delta un repère normé (O;i) où O coïncide avec le bord gauche de la table.

Ensuite tu exprimes les abscisses des centres de gravité de chaque pièce dans ce repère.
Après, tu considères le barycentre G du système formé par ces 3 pièces (toutes de même masse). Si le système est équilibre alors l'abscisse de G devrait être ...

:happy2: :we: , ceci devrait m'aider ^^

Timothé Lefebvre
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par Timothé Lefebvre » 21 Oct 2009, 10:54

Surement oui ! Ah, j'en ai trop dit :triste:

Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 21 Oct 2009, 17:57

salut, petite précision, le schéma n'est pas à l'échelle ?

 

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