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 . je me retrouve avec F1.F2= 80xcos a F2.F3= 96 x cos b F3.F1= 120 cos y et pour la2 j'ai trouve R.F2=80cos a+64+96cos b
et R.F3=120cos y +96 cos b+144
R.F1=100+80 cos a +120cos y
je suis bloqué pour la résolution du systeme j'ai vraiment besoin d'aide merci.

1 Réponse

  • système d'équations :

    {80.cos(a)+96.cos(b)+64=R.F2
    {96.cos(b)+120.cos(y)+144=R.F3
    {80.cos(a)+120.cos(y)+100=R.F1

    or R.F1=R.F2=R.F3=0 car R=F1+F2+F3=0 (système en équilibre)
    donc on obtient :
    {80.cos(a)+96.cos(b)=-64
    {96.cos(b)+120.cos(y)=-144
    {80.cos(a)+120.cos(y)=-100

    on pose X=cos(a) , Y=cos(b) , Z=cos(y)
    {80X+96Y=-64
    {96Y+120Z=-144
    {80X+120Z=-100

    donc
    {5X+6Y=-4   (L1)
    {6Y+7.5Z=-9  (L2) 
    {5X+7.5Z=-6.25  (L3)

    (L1)-(L2) donne : 5X-7.5Z=5  (L4)
    (L4)+(L3) donne : 10X=-1.25 donc X=-0.125
    (L1) donne : -0.625+6Y=-4 donc Y=-0.5625
    (L2) donne : -3.375+7.5Z=-9 donc Z=-0.75

    donc
    {cos(a)=-0.125
    {cos(b)=-0.5625
    {cos(y)=-0.75

    donc
    a=97.18° ; b=124.23° ; y=138.59°

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