‹ Exercices de mathématiquesChapitre 53 sur 127 · COST · texte numérisé non relu

COST

Enfin de l'équation (igS) , combinée avec la suivante

on tirera

— = dt— T=$— et par conséquent .

a désignant i'abscisse correspondante à l'ordonnée 64-0. Gomme l'équation (196) peut être remplacée par celle-ci :

on en conclut ininiédialementi en passant des logarithmes anx nombres,

(•97) 2ii=i-(,^+r''^).

Telle est effectivement l'équation de la chatnelle en coordonnées rectangulaires.

Il est bon d'observer i.* que la quanlilé désignée par ^ , et déterminée par la formule (191) , est précisément le rayon de courbure de la courbe (igS) , %.* que les binômes

(198) JToCosT-f- -Tosinr , FoCOSt — JTosinr

représentent les projections algébriques de la force accélératrice appliquée au point [x,j) sur la tangente h cette courbe prolongée dans le même sens que Tare a et sur la normale r. Donc, si Ton désigne par §c et Sim ces mêmes projections algébriques» l'équation (igS) pourra être réduite à

as

Passons maintenant à une approximation nouvelle» en supposant que la quantité h, quoique fort petite, devienne très -supérieure aux valeurs numériques des déplacements Çy I}. Alors, par des calculs semblables à ceux que nous avons effectués dans le premier paragraphe, on déduira des formules (182), (i85), (184), non plus l'équation d'une courbe dont la lame élastique, soumise à la force accélératrice 7, devra s'écarter très-peu , solL dans l'état naturel, soit dans l'état d'équilibre^ mais les valeurs approchées des déplacements très- petits dos molécules, ainsi que le changement de forme de la lame ; et les résultats auxquels on parviendra seront différents suivant qu'il s'agira d'une lame élastique ou dépourvue d'élasticité. On peut d'ailleurs simpUGer notablement les calculs dont il s^agit , à l'aide des considérations suivantes.

Soient

Pt • p% les pressions ou tensions supportées^ au point {Xpjr) delà lanie solide 1 par deux plans perpendiculaires l'un à l'arc s de la ligne moyenne, l'autre à la normale r , du côté où i'ou compte positivement la longueur s ou r^

poogle

J(o9 ^ '^ projections alg^riqaet de la pression ou tension pt sur la tangente h l'arc

$ et sur la normale r , ^» <lR> les projections algébriques de la pression ou tension p» sur les mômes droites »

S» S{. 1^* projections algébriques sur ces droites de la force accélératrice f ,

ttg , Pt les angles formés par la tangente à Tare s prolongée du côté où cet arc se compte posilirement avec les demi^axes des x et y positives,

a, 9 pa 1^ angles formés par la normale r prolongée du côté où r se compte positivement avec les mêmes demi-axes ,

On aura évidemment

les angles formés avec ces demi-axes par les directions des forces p, , p, .

(aoo) co9ai = cosr9 cosPt = sior,

(aoi) C08aa = — sIdt, C0SPa = C0ST.

De plus\ comme les angles formés par les forces accélératrices ^ » d'une part » avec les demi-axes des x ei y positives , d'autre part avec la tangente à la ligne moyenne et la normale r, auront respectivement pour cosinus i/ les deux rapports

a.* les rapports

on trouvera encore

(aoa)

R X . y « JfcosT+ysîoT -5i- = — cOSag H C0SP» =

SI X , y « ycosT-^Lsinr -21 = — cosaa H cosp. =

Par suite, les projections algébriques S et ^ de la force accélératrice f sur la tangente à la ligne moyenne et sur la normale r seront déterminées par les fonnales

(ao5) S = XcosT -4- Fsinr , g{^ = Fcost — JITsînT .

Si, dans les mêmes formules , on remplace X , Y par les projections algébriques de

( 295 ) la pression p^ , on p, , sur les nxcs des x e\ y ^ on devra remplacer en mcnin temps S et ^ par ^ et ^ ou par j" et .\jj,. Ou trouvera de cette manière

(204) ct> = Pi(cosl.cosT4- cosfigSÎnr) , j'=p,(cos^,cosT — cosX.sinr) ,

(205) J?=p,(COS>,COST + COSu,SÎnT) , <\S^ =pa(C0SfA,C0ST — cos^asinr) .

EuGn l'on aura , en vertu des équations (3) ,

p,cos>i = y^cosa, 4"^cosp, = ^C08T4-^»in* >

pjcosp, = Feosa, 4" i^cosPi == FcosT + ^sîiit ,

PsCOsXa z=^co8a, -|- Fcosp, =r JFcosT — ^sim

l p,COsXa=.

: Feosa, 4"^cosPa=i?cosT — Fsint ;

€t Ton tirera de ces dernières combinées avec les équations (204) > (soS)

r&\> = ^cos'T4-iBsin*T4-aFsiiiTC08T, (^ = ^sin*T-|-^cos*T — aFsintco8t>

^ = F(cos*T— sin*T) — [A — BjsinTCOST.

1^^= 1 -^ C0S2T + r8m2T, '!)?>= ;; C0S2T— FsHl 2t ,

Si maintenant on transporte dans les formules (2o3) les valeurs de X , Y tirées des formules (1 77) , on trouvera

f 1 d^A-^B) 1 d{A'B) dF .

{aïo)^

— cosar —, — ^siuaT

1 d{A-^B) I d(A-B) dF . , -ÂT^^^^^-T-^r-''""" . , ^.

a </r % dr dr ' , "^

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