Quel formule pour un volume de balayage ?

Pour parler math...

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Caocoa
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Quel formule pour un volume de balayage ?

Message par Caocoa » 04/06/2009 - 17:36:53


Salut! Ceci est un appel à l'aide. ;)
Je suis actuellement en Terminale S, et je viens d'aborder le calcul de volumes par les intégrales; je pense que ce n'est que la partie visible d'une iceberg très intéressant.
Dans ce cadre, j'ai calculé le volume balayé par l'aire dans un intervalle I=[a;b] sous une courbe Cf telle que Image et f continue sur I.
Par exemple, sur cette image de la fonction sinus de 0 à pi,


[img=]http://www4e.wolframalpha.com/Calculate/MSP/MSP9031962ab01cb2f1beb00004gbc6d9301c1ed7a?MSPStoreType=image/gif&s=43[/img]

calculer le volume balayé par la surface colorié lors d'une rotation autour de l'axe des abscisses.
Ce n'est pas très compliqué.

Mais je me suis dit qu'actuellement le volume est obtenu par une rotation autour d'un axe (par défaut l'axe (O;vecteur x)) mais qu'on pouvait imaginer le balayage d'un volume de l'espace (j'espère de dimension 3) d'une fonction g autour d'une courbe , en prenant au début g(x) > 0 et g continue sur [a;b] deux nombres de l'axe des réels "courbé". Je me suis dit que l'axe pouvait être courbé selon la fonction carré, fonction bien connue qui va bien pour commencer. En résumé je cherche à calculer le volume du fil de ma souris, ou d'une section de tuyauterie, comme le montre les images suivantes:


Image Image Image

Mais voila! Les formules du départ de cet acabit :
Image
...ne s'appliquent plus (à ce qu'en dit ma prof de Maths) puisque les "disques" de révolution qui correspondent aux termes de la somme de l'intégrale se coupent, et que cela fausse l'expression du volume:


Image

Ainsi, que puis-je faire pour calculer ce volume ? Ma prof m'a dit que ce n'était pas de mon niveau, c'est pour cela que j'envoie ce poste, car je trouve que c'est très intéressant. On pourrait ensuite imaginer faire varier la densité, s'attaquer à des formes comme cela, bref, "s'éclater" ! :)

Image

Image




Merci des réponses que vous pourrez m'apporter !
Dernière modification par Caocoa le 06/06/2009 - 21:33:29, modifié 2 fois.

Victor
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Re: Calcul de volume par balayage

Message par Victor » 04/06/2009 - 17:50:45

s'il n'y avait pas cette pub pour un outil de traitement d'image
je n'aurais pas dis que ton post est un spam déguisés
En ce qui concerne la recherche en sciences, Je dirais : Cherche encore !

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KiNidoz
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Re: Calcul de volume par balayage

Message par KiNidoz » 04/06/2009 - 18:04:01

Victor en fait c'est pas un spam, le lien utilisé se* transforme en pub au départ je suppose qu'il voulait afficher "twistedmetal.jpg"

Donc sa question tient toujours !

Par contre, j'suis pas sur qu'Isa va aimer ces images :D
Dernière modification par KiNidoz le 06/06/2009 - 18:32:07, modifié 1 fois.
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Re: Calcul de volume par balayage

Message par Ze Venerable » 04/06/2009 - 18:10:57

les "disques" de révolution qui correspondent aux termes de la somme de l'intégrale se coupent, et que cela fausse l'expression du volume
Ils se coupent (=>volume sur-évalué), mais sur la partie diamétralement opposée ils laissent du vide (=>volume sous-évalué). On peut se demander si ces 2 problèmes ne se compensent pas exactement, et que du coup la méthode fonctionne

Khainyan
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Re: Calcul de volume par balayage

Message par Khainyan » 04/06/2009 - 20:10:21

bon j'pas compris. tu veux calculer le volume de quoi exactement?
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Victor
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Re: Calcul de volume par balayage

Message par Victor » 04/06/2009 - 23:31:34

Ben de la couronne représentée par la parabole en rotation par rapport à un axe de symétrie... Soit l'axe x axe de rotation dans le Volume des x positif ou soit y axe de rotation par rapport à y dans le volume des y positifs... Ca doit être un volume de 2Pi X A , A la surface de l'aire de la parabole dans les deux cas le volume est le même V= 2 Pi X A ou A est l'aire de la parabole... Et par rapport à z la surface est nulle
En ce qui concerne la recherche en sciences, Je dirais : Cherche encore !

Caocoa
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Message par Caocoa » 05/06/2009 - 10:20:42

Je trouve que Michel aurait me prévenir de la pub au lieu de l'effacer comme ça: je n'étais pas du tout au courant et j'ai juste copié-collé des adresses d'images sur Internet...
:??:

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Re: Calcul de volume par balayage

Message par Maulus » 05/06/2009 - 10:57:03

bah il a dut t'envoyer un message privé quand même...

bref, tu veux calculer le volume d'un lacet par exemple ?
Ce n'est pas le moindre charme d'une théorie que d'être réfutable, F. Nietzsche.

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Re: Calcul de volume par balayage

Message par Michel » 05/06/2009 - 13:54:49

oula ! non ! je ne suis pas du genre mp moi; je ne sabre pas souvent mais quand je jette, je jette. ;) ... mais j'ai laissé un petit mot dans le message, quand même.

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Re: Calcul de volume par balayage

Message par Maulus » 05/06/2009 - 14:48:20

ouh le méchant !!!! :) :)
Ce n'est pas le moindre charme d'une théorie que d'être réfutable, F. Nietzsche.

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Re: Calcul de volume par balayage

Message par Caocoa » 05/06/2009 - 19:36:09

Voila Michel, j'ai enlevé toute mention de la pub !
Je t'assure encore une fois que ce n'était pas volontaire ;)

cath's

Re: Quel formule pour un volume de balayage ?

Message par cath's » 09/06/2009 - 1:00:57

Bonjour !

AAAaaattccchhoooooouu.. :zzz: à cette foutu gripe , :??: PI , elle est longue :jap: en plus .

Caocoa
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Re: Quel formule pour un volume de balayage ?

Message par Caocoa » 09/06/2009 - 7:43:18

J'en déduis que personne ne veut (ne peut ?) m'aider dans mes recherches, en cette période d'examens ...

cath's

Re: Quel formule pour un volume de balayage ?

Message par cath's » 09/06/2009 - 8:23:17

Bonjour !

Tu n'à qu'a calculé le diférenciel du à la restriction enjendré par la matière utiliser pour ta courbure .

Tu dira à ta prof qu'à part les boyaux d'arosage , la restriction des courbure du au matériel utiliser n'existe perque plus .

Cath's :lol3:

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Re: Quel formule pour un volume de balayage ?

Message par Maulus » 09/06/2009 - 10:21:09

Moi j'utiliserais ça :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Théorème_de_Guldin

le volume intérieur du tore ouvert de rayons r et R vaut V = (?r2)(2?R) = 2?2r2R.

tu prends effectivement la surface de coupe pour calculer...

bon après je suis pas un matheux moi alors voila :D
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Re: Quel formule pour un volume de balayage ?

Message par Maulus » 09/06/2009 - 10:25:14

j'pense qu'il faut assimiler les courbures de ton lacet à des petits rayon intérieur de tore ouvert dans la formule.
faut mettre à plat et calculer le volume de chaque arrondi au prorata de la longueur sur laquelle s'applique le petit rayon.
le problème c'est de couvrir tout le lacet... vu que la courbure n'est pas constante...
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Re: Quel formule pour un volume de balayage ?

Message par Khainyan » 09/06/2009 - 20:50:16

le problème c'est que le calcul de tels volumes fait intervenir les intégrales multiples et les fonctions à plusieurs variables.. chose que tu n'a pas du tout vu( surtout que tu sais même pas ce que c'est qu'un intégrale simple).
Donc je pourrais te pondre des tas de formules de calcul ça te servirai à rien. Après tu peux toujours tenter du bricolage avec les outils (incomplets) que tu connais.
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Re: Quel formule pour un volume de balayage ?

Message par pougatchev » 16/06/2009 - 19:45:17

Pas de formule. Tu le plonges dans un mesureur rempli à moitié d'eau, et tu vois de quelle quantité l'eau monte.
Ne crois pas que les maths viennent à bout de tous les problèmes tordus (c'est le cas du fil de ta souris). En matière d'intégrale, on ne dispose pas de "formules" pour tous les cas. C'est l'intérêt du calcul numérique qui permet en revanche d'avoir d'excellentes approximations dans tous les cas de figure.
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Re: Quel formule pour un volume de balayage ?

Message par Khainyan » 16/06/2009 - 19:48:31

le calcul numérique comme tu dis consiste juste à discrétiser des "trucs" continus...
Cela sert juste dans les cas où on sait qu'il y a une solution mais qu'on ne sait pas l'équilibrer.
Et dès le moment que tu as une expression de ta fonction (de l'objet) à tu peux à priori calculer l'intégrale.. sauf fonctions inexprimables.
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Re: Quel formule pour un volume de balayage ?

Message par Caocoa » 17/06/2009 - 12:22:59

Donc mon problème n'a pas de solution claire? Mais on peut toujours exprimer une intégrale, non ?

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Re: Quel formule pour un volume de balayage ?

Message par Khainyan » 17/06/2009 - 19:15:22

bin ça dépend c'est quoi ton problème?
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Re: Quel formule pour un volume de balayage ?

Message par lex2810 » 17/06/2009 - 20:04:04

Moi j'ai deja pas compris quelle est la figure que tu veux analyser :D
C'est le super tore ou c'est l'espece de tuyau le long de la courbe?

pougatchev
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Re: Quel formule pour un volume de balayage ?

Message par pougatchev » 18/06/2009 - 13:09:49

Il est peu probable que la fonction décrivant le fil de la souris soit exprimable à l'aide des fonctions "classiques" et encore que ce serait le cas, rien ne garantit que le calcul de son volume puisse aussi être exprimé à l'aide de ces fonctions "classiques". Le calcul numérique, comme je dis, et avec moi pas mal de monde dans les milieux spécialisés, consiste effectivement à discrétiser. Donc, on peut discrétiser le fil de la souris, mais là aussi ça paraît bien théorique, et je suis curieux de savoir comment vous vous y prendrez concrètement. Donc, on le plonge dans un mesureur rempli à moitié d'eau, et on voit de quelle quantité l'eau monte.

Faire des maths, ce n'est pas compliquer les choses, c'est bien au contraire les rendre simples.
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Re: Quel formule pour un volume de balayage ?

Message par Caocoa » 19/06/2009 - 13:06:26


Justement, Pougatchev, la science généralise et énonce des théorèmes. J'aurais aimé trouver une formule ou une manière de faire pour calculer le volume d'un solide de révolution autour d' "axe courbe" -expression qui peut sembler paradoxale- connaissant la fonction décrivant l'axe en fonction des coordonnées de l'espace et celle décrivant l'épaisseur du volume en fonction de l' "abscisse linéaire" - je pense que l'on dit comme ça.
Mais j'ai l'impression que ce n'est pas si facile puisque personne ne me donne la réponse :) , ou ne serait-ce qu'une direction précise...

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Re: Quel formule pour un volume de balayage ?

Message par lex2810 » 19/06/2009 - 16:22:54

Caocoa : donne-moi toute les donnes que tu as a ta disposition pour ton volume et j'essayerai eventuellement de le calculer et de te l'exliquer si j'y arrive (apres la fin de mes examens bien sur ;) )

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