Physique/Chimie

Question

Bonjour , pouvez-vous m'aider à résoudre ces questions ?
Une rondelle a la forme d’un disque évidé suivant le schéma ci-contre pour lequel OP
= 3OO0 .
1. Trouver la position du centre d’inertie I de la rondelle évidée.
2. On note M la masse de la rondelle évidée. Quelle masse m doit-on placer en P afin
que l’ensemble constitué de la rondelle et du point "massique" P ait O pour centre
d’inertie ?
J'espère que vous pourrez m'aider pour cet exercice. Merci beaucoup .
Bonjour , pouvez-vous m'aider à résoudre ces questions ? Une rondelle a la forme d’un disque évidé suivant le schéma ci-contre pour lequel OP = 3OO0 . 1. Trouve

1 Réponse

  • Bonjour,

    1) OP = 3 x OO' (si je comprends bien)

    La masse de la rondelle pleine est de : M = ρ x V

    avec ρ masse volumique et V volume = S x e = πR² x e  

    avec e épaisseur et R = OP

    Soit M = ρ x πR² x e = ρ x π(OP)² x e

    De même, la masse de la partie manquante est de : m = ρ x v

    avec v volume = s x e = πr² x e

    Soit m = ρ x πr² x e = ρ x π(OO')² x e

    On affecte un poids à chacune des 2 centres O et O' des 2 parties :

    . à O, on affecte un poids P = Mg = ρ x π(OP)² x e x g

    . à O', on affecte un poids virtuel p = - ρ x π(OO')² x e x g

    Le signe - indiquant que cette partie est un poids manquant (un trou).

    I est donc le barycentre de :

    (O ; ρ x π(OP)² x e x g) et de (O' ; -ρ x π(OO')² x e x g)

    Les 2 poids étant proportionnels à ρ x π x e x g, on peut simplifier :

    (O ; (OP)²) et (O' ; -(OO')²)

    Par définition du barycentre en vecteurs) :

    OI = -(OO')²/[(OP)² - (OO')²]  x OO'

    OP = 3 x OO'

    ⇒ en norme cette fois : OI =  -(OO')²/[9(OO')² - (OO')²] x OO' = -1/8 x OO'

    2) M masse de la rondelle évidée et m masse du point massique P :

    (M et m sont différents du M et du m que j'ai notés pour le 1))

    O est le barycentre de (I ; M) et de (P ; m)

    ⇒ IO = m/(M + m) x IP

    Je te laisse terminer...