IMPULSIONS GRADUELLES OD NO» IIHUSQUES
25. — Mouvements d'une barre horizontale appuyée aux deux bout» et heurtée verticalement au milieu par un cor/)* rigide, calculés en tenant compte de l'action graduelle de son poids propre ainsi que de celui Q de ce corps et aussi de celui <y (Fun autre corps <jue (pour plu* de généralité) l'on suppose être uni à la barre et recevoir le coup. — Nous appelons, comme au nu 4, P le poids de la barre prismatique et homogène de longueur 'la, V la vitesse du choc, et nous faisons encore, pour abréger :
en sorte que C[ est le poids total du système dont r/q sera un élément quelconque.
L'équation à intégrer est ainsi
/ \ a t^-U \ . ' 'Il
avec les conditions-limites, semblables à celles (m) du n i.
K .-.=•■ (~) =•. fè) =0;
et avec la suivante au lieu de celle (n),p. i96, vu la mise en compte des poids Q et q', et des inerties des deux corps unis à une tranche élémentaire de la barre, pour faire équilibre aux efforts tranchants s'exerçant de part et d'autre sur les bases de cet élément mince, à chaque instant du mouvement simultané de la barre et de ces corps :
On fera disparaître les termes — g des parenthèses de cette équation (cj et de celle (c/J en posant ir, i u = ut + G ,
u{ étant une inconnue auxiliaire, qui représente ce que seraient les déplacements u des points de la barre si les poids n'y agissaient qu'au re[ os. On obtient ce déplacement purement statique ut en ôtant, des équations ci-
dessus (c4), (et) le terme dynamique -rjr, c'est-à-dire en résolvant l'équation simplement différentielle
. #*»i „ i ■•«• Pft3 ic~'u\\ — in- + a* -r—^ = 0 , avec la condition — (n- = ; - —
Lue première intégration faite en déterminant la constante de manière
— ot3 iQ -+- Q') que pour 2 = « la dérivée du troisième ordre ait la valeur — ■ — p—r , donne
#*«, g& JQ4-gf
i s? «4 ' Pa5 '
d'où, en intégrant de nouveau, eu égard aux conditions-limites (dk), les mêmes pour uit que pour u,
ou, en mettant pour at1 sa valeur^ >
ce qui offre l'équation connue de la forme que prend sous son poids propre P et sous une charge Q + q' au milieu, une pièce appuyée de longueur 2a. On l'aurait obtenue directement comme à l'ordinaire en posant, autour de
( 'u l'axe horizontal du moment— El — des forces élastiques s'exerçanl à travers la section o-, l'équilibre de rotation entre ces forces et 1° la réaction ^—^ — —de l'appui s = 0, agissant avec un bras de levier z; 2° le
p poids — z de la portion de la barre entre cet appui et o-, pour un bras de r 2rt
levier moyen égal à la moitié g de sa longueur.
L'expression MtH-U de u, substituée avec cette valeur (/4) de ut dans les équations (c4), (dj, (e4) du problème actuel, les réduit, comme on se leproposait, à la forme de celles du problème résolu au n° 4, savoir à
équations dont les quatre premières sont résolues par
* . mz ., mz
... sin — sih —
Six, . m-t n m-t \ . .. a a
Z — A sio r I- cos — , ou / = : — ; \„i- fc? ~ J cosm coh m
le V s' étendant à toutes les valeurs de m, racines de l'équation qu'on a en portant cette expression de Y dans la dernière condition (>/,), équation qui
est
Si l'on y met pourZ son expression (ÄJqui déjà satisfait, par sa forme, aux autres conditions, on a, pour déterminer toutes les valeurs de ce paramètre m.
/sin in sili m\ 2P W "' \ r?. -, m "~ n.li ni ' ÛTv '