Mathématiques

Question

Bonjour,
Voici l'intitulé de l'exercice .

On réalise à l'aide de trois masses et de deux poulies le
montage ci-contre.
Sachant que le système est en équilibre, on souhaite
déterminer les angles a b et y.
On admet que s'appliquent en O trois forces F1, F2 et
F3 dont les normes sont proportionnelles aux masses.

On prendra:
//F1//=10 N, //F2//=8 N et //F3//=12 N.


On nomme R=F1 + F2 + F3 la résultante des trois forces.


1. a. Exprimer en fonction des angles a, b et y les produits scalaires F1.F2 , F2.F3 , F3.F1.

b. En déduire en fonction de a, b et y les produits scalaires R .FI, R .F2 et R.F3
2. a. Sachant qu'à l'équilibre, R=0, écrire un système de trois équations que doivent vérifier
cos a, cos b, cos y.
b. En déduire les valeurs approchées à 0,1 degré près de a, b et y.




Donc pour la 1.a . j'ai trouvé F1.F2= 80xcos a
F2.F3= 96 x cos b
F3.F1= 120 cos y

et pour la b jai trouvé

R.F1 =80cos(a) +120 cos(b)+100
et R.F3=120cos(b)+96cos(y)+144
Je suis vraiment bloqué , pourriez vous m'aidez svp.
Merci

1 Réponse

  • notons a,b,c les 3 angles alpha, bêta, gamma

    1) F1.F2=||F1||.||F2||.cos(a)=80.cos(a)
    F2.F3=||F2||.||F3||.cos(b)=96.cos(b)
    F1.F3=||F1||.||F3||.cos(c)=120.cos(c)

    2) R.F1=(F1+F2+F3).F1=F1²+F2.F1+F3.F1
               =||F1||²+80.cos(a)+120.cos(c)
               =100+80.cos(a)+120.cos(c)
    de même :
    R.F2=(F1+F2+F3).F2=F1.F2+F2²+F3.F2
               =80.cos(a)+||F2||²+96.cos(b)
               =64+80.cos(a)+96.cos(b)
    et :
    R.F3=(F1+F2+F3).F3=F1.F3+F2.F3+F3²
               =120.cos(c)+96.cos(b)+||F3||²
               =144+96.cos(b)+120.cos(c)

    3) système d'équations sachant que R=0

    {100+80.cos(a)+120.cos(c)=0
    {64+80.cos(a)+96.cos(b)=0
    {144+96.cos(b)+120.cos(c)=0

    on pose : x=cos(a) ; y=cos(b) ; z=cos(c)
    donc
    {80x+120z=-100
    {80x+96y=-64
    {96y+120z=-144
    donc
    x=-0,125 ; y=-0,5625 ; z=-0,75
    donc
    cos(a)=-0,125 ; cos(b)=-0,5625 ; cos(c)=-0,75
    donc
    a=97,18° ; b=124,23° ; c=138,59°


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