Moment d'inertie

Bonjour à tous
Je sais que c'est un forum de mathématiques. Pouvez-vous me donner un petit d'indice pour commenceer ce problème ?

L'énoncé : On considère un triangle quelconque de base a et de hauteur h.
Montrez que le moment d'inertie de ce triangle par rapport à l'axe parallèle à la base et passant par le centre de gravité est égal à ah³/36.

Merci d'avance.80280

Réponses

  • Bonjour,

    Quelle est la définition du moment d’inertie d’un solide par rapport à un axe ?
    Tu peux voir sur ton cours ou sur Wiki.
  • Bonjour
    La définition dans mes cours est

    "Le moment d'inertie d'une surface plane par rapport à un axe quelconque situé dans le plan de cette surface est égal au moment d'inertie par rapport à un axe parallèle passant par le centre de gravité, augmenté du produit de la grandeur de la surface par le carré de la distance des axes. ".
  • C'est une définition, ça ? Plutôt un théorème, non ? Parce que dire que le moment d'inertie, c'est le moment d'inertie plus une quantité, c'est un peu circulaire. À moins qu'il n'y ait une définition séparée du moment d'inertie par rapport à un axe qui passe par le centre de gravité ? (Ce serait un peu étrange à mon goût mais...)
  • Oui c'est le théorème de Huygens.

    Le moment d'inertie d'une surface (S) plane, par rapport à un axe xx' , est la somme des produits des surface élémentaire s infiniment petites, par le carré de leur distance à cet axe. J'ai que une page est demi sur moment d'inertie...
  • D'accord. Dans le cas où on veut calculer le moment d'inertie par rapport à un axe qui contient le centre de gravité, ça ne semble pas très utile puisqu'il dit que le moment cherché est égal au moment cherché plus zéro. Sauf si on commence par calculer le moment par rapport à l'axe qui est la base $(AB)$ : à toi de choisir.

    Il y a deux calculs raisonnables correspondant à deux choix de repères : soit on calcule directement le moment par rapport à $\Delta$ et on choisit l'origine en $G$, soit on commence par calculer le moment par rapport à $(AB)$ et on choisit l'origine en $I$, projection orthogonale de $G$ sur $(AB)$. Il faudra de toute façon calculer $y_G-y_I=y_G-y_A$ et $y_C-y_G$ (ou $y_C-y_I$) en fonction de $h$ : combien ça vaut ?

    Vu la définition, le moment d'inertie du triangle est la somme des moments de tranches infiniment fines parallèles à la base. Plus formellement, le moment d'inertie est une intégrale double, on peut avec le théorème de Fubini faire une sommation par tranches. Ça te parle ?

    Coupons donc une « tranche » infiniment fine $[EF]$ àl'ordonnée $y$ d'épaisseur $\mathrm{d}y$ parallèle à la base. Son moment est la somme des moments de ses points, qui sont tous à la même distance de l'axe : c'est donc la longueur multipliée par le carré de $y$, la distance à l'axe (lequel as-tu choisi, finalement ?) – il faut multiplier ça par $\mathrm{d}y$.

    NB : si tu n'es pas à l'aise avec les formule en $\rm\LaTeX$, tu peux écrire sur un papier, le photographier et poster la photo.80284
  • Bonjour Oliver1383,
    Question préalable : ton triangle ABC est-il plein ou vide ? Autrement dit, l'objet concret est-il une plaque triangulaire ou un triangle de fil rigide ?
    Autre chose importante : es-tu si fâché avec l'orthographe et l'expression écrite ?
    En bon français intelligible, on écrirait plutôt : je n'ai qu'une page et demie sur le moment d'inertie.
    Quatre"héneaurmes" fautes dans une si petite phrase ...
    Je sais, ce site n'est pas affilié à l'Académie, mais dans l'écriture phonétique, il y a des limites à ne pas dépasser ! Ou dois-je comprendre que tu as la mauvaise habitude de cliquer sur "Envoyer" sans te relire au moins une fois ?
    Ne serait-ce que pour t'éviter de cruelles moqueries de la part de "ceux qui savent et qui s'en rengorgent" (mais je te rassure, à ma connaissance, il n'y a pas de telles personnes sur ce site, en quelque domaine que ce soit), tu devrais à l'avenir essayer de mieux écrire ...
    Bien cordialement
    JLB
  • Bonjour,
    je suis vraiment désolé mais je n’arrive pas du tout.
    Le début :-( \[\frac{by}{AB} = \frac{h-c}{h} \Rightarrow by=\frac{AB}{h}(h-c)\]
  • Je ne comprends pas : qui sont $b$ et $c$ ?

    Si tu veux prendre le temps d'y aller pas à pas, faisons-le ensemble.

    Il faut commencer par choisir une stratégie, c'est-à-dire un repère : origine $I$ ou origine $G$ ? Pour simplifier un peu la partie géométrique, je te propose de prendre l'origine en $I$. On va donc calculer le moment du triangle (plein) par rapport à $(AB)$ puis appliquer le théorème de Huygens pour calculer le moment par rapport à $\Delta$.

    Deux questions pour commencer (j'intercalerai les questions 2 et 3 après).
    1) Quelle est la longueur du segment $[EF]$ en fonction de l'ordonnée $y$ du segment ? (Voir figure.) C'est, comme tu l'as apparemment diagnostiqué, une application du théorème de Thalès.

    4) Au bout d'un moment, il faudra localiser $G$. Sais-tu décrire sa position qualitativement, par rapport aux médianes ? Sais tu donner l'expression de son ordonnée en fonction des données ? (C'est la distance de $\Delta$ et de la droite $(AB)$.)80304
  • 1)
    \[\frac{yA}{yE} = \frac{yB}{yF} = \frac{AB}{EF}\]
    Par contre pour la longueur de EF je la définit comment ?

    4) Je ne sais pas décrire la position de G, par rapport aux médianes.
  • 1) Ça ne va pas : $y_A=y_B=0$ car l'axe des abscisses est justement la droite $(AB)$.

    4) Tu as sauté toutes les classes de la 4e à la 2de ? C'est impressionnant ! Pour une session de rattrapage, voir
    ici, ici ou ou...

    PS : ou ici.
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