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MÉCANIQUE

 
 
 

 
 

Série 1:

RAPPELS MATHÉMATIQUES

     

EXERCICE 1:
          Un ingénieur agronome veut déterminer la masse volumique r d’une pastèque ayant la forme d’une sphère, pour cela : 

 ·  Il mesure le diamètre et il trouve 10 cm à 2/10 mm prés. 
 ·  Il mesure la masse de la sphère et il trouve m = 3041 g à 1 g prés. 
Calculer la valeur de r et déterminer l'incertitude correspondante.

 Solution 1 :

Le volume de la sphère ( pastèque ) est :  V = p R3

La masse volumique est : r = =  5,81 g/cm3

sa valeur approchée  est r

Calcul de l’incertitude :  =

Pour calculer Dr on prendra pour r la valeur simple approchée par excès :r = 6 g/cm3

D’où  Dr = 6 x 2/300 = 0,04 g/cm3  

et par suite :

   ( 5,81 – 0,04 ) g/cm3  £  r  £  ( 5,81 + 0,04 ) g/cm3 

soit                                               5,77 g/cm3  £  r  £   5,85  g/cm3     

Remarque :   Seul le chiffre 5 est certain.

 

EXERCICE 2 :

        Un topographe effectue le relevé d’un terrain agricole et veut déterminer les coordonnées d’un point M situé à une distance l de l’origine O. On désigne par a l’angle formé par  avec l’axe Ox.

1- Déterminer l’abscisse x du point M? 

2- Calculer l’erreur relative sur x sachant que : 

  a- L’erreur commise sur a est négligeable et que l est connue avec une incertitude Dl                A.N : l = 19,87 m ; Dl = 8 cm 
  b- L’erreur commise sur l est négligeable et que a est connue avec une incertitude Da           A.N :  a = 41 °  ; Da = 8’  

  c- Les incertitudes commises sur l et sur a sont respectivement Dl et Da . 
         A.N : l = 19,87 m ; Dl = 8 cm ; a = 41 ° ; Da = 8’   


Solution 2 : 

1- On a : x = l cos a  ; A.N : x = 14,99607….m

2- a-    Dx = 0,06  et  x = ( 14,99 ± 0,06 ) m

    b-    Dx = 0,03  et  x = ( 14,99 ± 0,03 ) m

    c-    Dx = 0,09  et  x = ( 14,99 ± 0,09 ) m 

 

EXERCICE 3 :
          Une parcelle d’un terrain agricole située sur une colline se présente sous forme d’un triangle dont les sommets sont A(1, 1, 0) ; B(0, 2, 4) et C(-1 , -1, 1). ( valeurs données en centaines de mètres ) . 

Déterminer l’aire de la parcelle et exprimer le résultat en hectare ?.

 

Solution 3 :

Pour calculer l’aire de la parcelle de terrain on écrit :
= -100 + 100 + 400   ; = -200 - 200 + 100
et L = 90000 -70000 + 40000
la surface du triangle est  L= () 104 = 60415 m2 
L’aire de la parcelle est égale à : 60415 m2 = 6,0415 hectares

 

EXERCICE 4 :

       Pour déterminer la récolte de blé, un ingénieur dispose d’un silo plein ayant la forme d’un parallélépipède construit sur les points A(1, 0, 0) ; B(0, 1, 1) ; C(4, 2, 0) et

 D(5, 3, 4) .  ( l’unité est le mètre) . 

Déterminer le volume du silo et donner sa valeur approchée si la mesure des dimensions est faite à 0,1 m prés ?.

 

Solution 4 :

L’ingénieur doit déterminer d’abord :

= -1 + 1 + 1 = 3 2 + 0 et   = 4 3 + 4

Le volume du silo dont la forme est un parallélépipède construit sur ces 3 vecteurs,  est égal en valeur absolue au produit mixte :
Le volume du silo est 19 m3

EXERCICE 5 :

Un tracteur tire un cover crop en lui appliquant une force (2, 1, 1) dont le point d’application est situé en A(0, -1, 1). Calculer le moment de la force par rapport à l’axe ( D) ( supposé confondu avec l’axe des disques suspendus au cover crop) passant par B(1, 1, 0) et ayant pour vecteur unitaire

Solution 4 :

Le moment de par rapport à l’axe ( D ) est égal à :  1,098 Nm

 
 

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