Math Problem Statement

Déterminer le rapport vitesse sur vitesse angulaire de la roue sachant que son diamètre est de 24,3 cm

Solution

Le rapport entre la vitesse linéaire vv (en m/s) d'un point sur la circonférence de la roue et la vitesse angulaire ω\omega (en rad/s) s'exprime par la formule :

v=rωv = r \cdot \omega

où :

  • vv est la vitesse linéaire (m/s),
  • rr est le rayon de la roue (en mètres),
  • ω\omega est la vitesse angulaire (en radians par seconde).

Dans ce cas, on nous donne le diamètre de la roue qui est de 24,3 cm. Le rayon rr est donc la moitié du diamètre, soit :

r=24,32=12,15cm=0,1215mr = \frac{24,3}{2} = 12,15 \, \text{cm} = 0,1215 \, \text{m}

Ainsi, le rapport entre la vitesse linéaire vv et la vitesse angulaire ω\omega est donné par :

v=0,1215ωv = 0,1215 \cdot \omega

Le rapport est donc :

vω=0,1215m\frac{v}{\omega} = 0,1215 \, \text{m}

Cela signifie que pour chaque radian parcouru (unité angulaire), un point sur la circonférence de la roue parcourt 0,1215 m en termes de vitesse linéaire.

Avez-vous des questions ou besoin de plus de détails ?

Questions supplémentaires :

  1. Comment convertir une vitesse angulaire de degrés par seconde en radians par seconde ?
  2. Quelle est la différence entre vitesse linéaire et vitesse angulaire ?
  3. Comment déterminer la distance parcourue par un point sur la circonférence après un tour complet de roue ?
  4. Si la roue tourne à 2 rad/s, quelle est la vitesse linéaire d'un point sur sa circonférence ?
  5. Quelle serait la vitesse linéaire si le diamètre de la roue était doublé ?

Astuce :

La vitesse angulaire est indépendante de la taille de l'objet, mais la vitesse linéaire dépend du rayon : plus le rayon est grand, plus la vitesse linéaire augmente.

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Kinematics
Linear Velocity
Angular Velocity

Formulas

v = r \cdot \omega (Linear velocity and angular velocity relation)
r = d / 2 (Radius from diameter)

Theorems

-

Suitable Grade Level

Grades 10-12