Joli problème physico-mathématique !

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Timothé Lefebvre
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Messages: 12478
Enregistré le: 14 Déc 2005, 12:00

par Timothé Lefebvre » 23 Oct 2009, 15:40

Solution complète :

1) On introduit sur l'axe Image un repère (O;Image) normé tel que O coïncide avec le bord gauche de la table. Si une pièce était juste au bord de la table alors son centre de gravité aurait pour abscisse r.
Dans notre cas de figure, toutes les pièces sont en retrait (voir schéma).

Le centre de gravité de la pièce n°1 (celle du dessus) a pour abscisse : Image car la pièce est en retrait de Image .

Le centre de gravité de la pièce n°2 a pour abscisse : Image car la pièce est en retrait de Image .

Le centre de gravité de la pièce n°3 a pour abscisse : Image car la pièce est en retrait de Image .

Enfin, comme toutes les pièces ont la même masse (donc le même coefficient) le barycentre du système des trois pièces a pour abscisse :

Image ce qui montre l'équilibre du système.

2) On généralise facilement en écrivant que Image et que Image et qu'au final Image

Donc, l'abscisse du système constitué de Image pièces est :

Image

Soit

Image

Ceci nous montre que quel que soit le nombre de pièce le système est toujours en équilibre.

3) Montrons que Image .

Géométriquement on a donc Imageet donc :

Image

Soit

Image

Mais Image , ..., Image d'où :

Image

Soit Image ce qui donne : Image car r=1.

On a Imageet Imageetc ...

On peut placer autant de pièces que l'on veut.
Cependant, on remarque que le surplomb n'augmente pas beaucoup.

PS : considérer à un moment de ma résolution que les n et les s sont la même chose, je me suis trompé et je n'ai pas envie de tout recopier ...



 

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