Courbe des ponts suspendus. — Soit AOB un
fil homogène suspendu aux deux points fixes A et B ; chaque élément est solUcité par une force verticale proportionnelle à la projection de cet élément sur une horizontale; trouver la figure d'équilibre.
La courbe est encore plane ; • si nous appelons T la tension au point m et p la force totale qui sollicité une portion de la
ch^ne dont la projection horizontale est égale à l'unité de oi^eur. On a par les formules générales ;
}e la première de ces deux équations on déduit :
\i on appelle ph la tension de la courbe au point le plus )as.
Remplaçant dans (2) T par :
.ds
1 vient :
d.ph^ = pdx,-
m bien, en prenant x pour variable indépendante :
ntégrant, et désignant par C et C deux constantes arbiraires, il vient :
îi l'origine est le point le plus bas, on doit avoir pour a; ^ :
ionc : •
C = 0, C = 0, :t par suite :
La courbe est une parabole dont le sommet est en et Taxe vertical. On trouve facilement :
T est minimum en 0.
154. Détermination des constantes. — Les données sont encore, en gardant les notations du § 151, m, n et Z et les inconnues {x^ j/,), {x^ j/,) et h. On a :
On déduit de là : •
,«. ihn ihn
puisque :
(4) Xi — x^ = m.
D'ailleurs :
hs=fyix? + A» (Ix = i X Vx^ -\- A' + î &• log [x + J^a?« h- A')
H- Constanle; par conséquent on a :
(S) ihl = x, Vx,' 4- A* - xyx,' + h' + AMog '^ ^■'"^ *' "^ ^« . ^ ^ |/a?,* + A* H- a?.
On tire de (3) et (4) :
portant ces valeurs de x, et x, dans l'équation (5), on
a une équation qui ne contiendra plus que l'inconnue h;
.nd h sera ainsi déterminé, les équations (2) et (6) feront
naître x„ œ,, y„ y^.
Supposons pour simplifier que les deux extrémités du fil soient sur une même horizontale; on aura ;
Fg9£. «. = --. = -?•
5 ' et l'équation (5) donnera :
en tire, après réduction :
[k) s'annule pour A ;= fc,; en posant :
yp — 4a;,' leur réelle, car : ■ ■
Xb* = 4.«,' < AÔB* on f,
h<K ( r W<0 ^ (A) décroit,
ft = fti j /■' (A) = fyh) minimum,
A > A, ( /■ (A) > f{h) croît sans cesse.
Pour h positif et très petit, on peut réduire f{h) à:
donc f (h) est positif et très grand ; ainsi :
minimam,
D'où l'on conclut :
/•(A.XO;
donc il n'y a qu'une racine OH.
h étant connu, le problème est facilement résolu.