Chapitre 1 : cinématique

Barre rectiligne (ENAC 2003)

Q1

Une barre rectiligne AB de longueur 26 se déplace dans le référentiel  de telle sorte que (fig. 6 et 7) :

• son extrémité  se trouve sur le demi-axe positif  ,

• son extrémité  décrit le demi-cercle du plan (xOy) de centre  et de rayon , à la vitesse angulaire  constante et positive. A l'instant t = 0, B se trouve en O.

 

L'exercice ne nécessite aucune connaissance de mécanique du solide. Déterminer la durée T du mouvement.


a)

b)

c)

d)

 


Q2

 Etablir les expressions en fonction du temps  des coordonnées polaires  et  de B (fig.7).


a)

b)

c)

d)

 


Q3

Déterminer l'angle  et décrire le mouvement de la barre.

a)

b)

c) la barre en appui sur l'axe Oz à l'instant initial se retrouve sur l'axe Oy à la fin du mouvement

d) la barre en appui sur l'axe Oz à l'instant initial se retrouve à la fin du mouvement en appui sur l'axe Oz

 

Q4

Calculer les coordonnées cartésiennes X, Y et Z du milieu J de la barre.

a)

b)

c)

d)

 


Q5

La trajectoire de J peut être considérée comme l'intersection d'une sphère de centre  et d'un cylindre de révolution de génératrices parallèles à Oz. Préciser les caractéristiques de ces deux surfaces.

a) sphère : rayon 2b

b) sphère : rayon b

c) cylindre dont l'axe passe par le point de coordonnées (0, b/2, 0) et de rayon b/2

d) cylindre dont l'axe passe par le point / et de rayon b

 

Q6

Déterminer la valeur moyenne  du carré de la vitesse v de J, calculée sur la durée T du mouvement.

a)

b)

c)

d)

 

Q7

Indiquer la nature du mouvement de J.

a) accéléré

b) décéléré

c) uniforme

d) accéléré puis décéléré