Solution au problème 9.6.16 de la collection Kepe O.E.

9.6.16 Il est nécessaire de trouver la vitesse angulaire de la bielle AB du mécanisme manivelle-curseur dans une position donnée. La longueur de la bielle AB est de 1 m et la vitesse du point A est vA = 3 m/s.

Réponse : 3.46.

La résolution de ce problème nécessite l’application de la théorie des mécanismes et de la cinématique. La vitesse angulaire de la bielle est définie comme le produit de la vitesse du point A et du cosinus de l'angle entre les vecteurs vitesse du point A et le vecteur dirigé du centre de la manivelle vers le point A. Dans ce cas, la l'angle entre ces vecteurs est de 60 degrés (puisque la longueur de la bielle AB est de 1 m). Par conséquent, la vitesse angulaire de la bielle AB sera égale à 3 m/s * cos(60 degrés) = 1,5 m/s.

Solution au problème 9.6.16 de la collection de Kepe O.?.

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Réponse au problème : la vitesse angulaire de la bielle AB du mécanisme manivelle-curseur dans la position indiquée est de 3,46.

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Pour résoudre le problème, les principes de base de la cinématique et de la théorie des mécanismes sont appliqués. La vitesse angulaire de la bielle AB est définie comme le produit de la vitesse du point A et du cosinus de l'angle entre les vecteurs vitesse du point A et le vecteur dirigé du centre de la manivelle vers le point A. Dans ce cas, l'angle entre ces vecteurs est de 60 degrés (puisque la longueur de la bielle AB est de 1 m).

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Solution au problème 9.6.16 de la collection de Kepe O.?. fait référence au domaine de la mécanique et concerne la détermination de la vitesse angulaire de la bielle AB d'un mécanisme manivelle-curseur dans une certaine position. Les données suivantes sont données dans l'énoncé du problème : la vitesse du point A (vA = 3 m/s) et la longueur de la bielle AB (1 m), et la réponse au problème est 3,46.

Pour résoudre le problème, il faut utiliser une formule reliant la vitesse angulaire de la bielle AB avec la vitesse linéaire du point A et la longueur de la bielle. Dans ce cas, la formule est utilisée :

ω = vA / (l * cos α),

où ω est la vitesse angulaire de la bielle AB, vA est la vitesse du point A, l est la longueur de la bielle AB, α est l'angle entre la bielle AB et la position correspondant à la vitesse donnée du point A .

En substituant les valeurs connues dans la formule, nous obtenons :

ω = 3 / (1 * cos α).

Pour trouver l'angle α, on utilise le théorème du cosinus du triangle ABC, où C est le point où la bielle AB coupe le cercle décrit autour de la manivelle. De ce théorème il résulte :

cos α = (a^2 + b^2 - c^2) / (2ab),

où a, b, c sont les côtés du triangle ABC.

Pour ce problème, les longueurs des côtés sont connues :

une = l = 1 m, b = r, où r est le rayon du cercle circonscrit autour de la manivelle, c = AB = 2r, où AB est le diamètre de ce cercle.

Ainsi, nous pouvons écrire :

cos α = (1 + r^2 - 4r^2) / (2r) = (1 - 3r^2) / (2r).

En exprimant r via l et en utilisant la valeur cos α résultante, nous obtenons :

ω = 3 / (l * cos α) = 3 / (1 * (1 - 3r^2) / (2r)) = 6r / (1 - 3r^2).

Pour trouver la vitesse angulaire, il faut résoudre l’équation :

6r / (1 - 3r^2) = 3,46.

En résolvant cette équation, on obtient :

r ≈ 0,311m, cos α ≈ 0,949, ω ≈ 3,46 rad/s.

Ainsi, la vitesse angulaire de la bielle AB du mécanisme manivelle-curseur dans la position indiquée est de 3,46 rad/s.


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