formule de lagrange.pdf

2
Formules de Lagrange © Jean-Paul Molina d'après TD ECP 1 Soit un point P dont la position est connue dans un repère R par { q i } paramêtres indépendants. i [ 1..n ] On a i i i i R R OP d OP d OP d OP (P/R). V(P/R) . V(P/R). V(P/R). q dt q dt q dt q Γ = = - uuur uuur uuur uuur uuuuuuuuur uuuuuuuuur uuuuuuuuur uuuuuuuuuur Or , on peut écrire ' i i OP V(P/R) q q = uuur uuuuuuuuur avec ' i i dq q dt = , en utilisant la convention d'Einstein. Alors, on en déduit immédiatement que ' i i V(P/R) OP q q = uuuuuuuuur uuur De même ' ' j j i j i i j i R d OP OP OP V(P/R) q q dt q q q q q q = = = uuur uuur uuur uuuuuuuuuur Ainsi ' i i i R OP d V(P/R) V(P/R) (P/R). V(P/R). V(P/R). q dt q q Γ = - uuur uuuuuuuuur uuuuuuuuur uuuuuuuuur uuuuuuuuur uuuuuuuuur Ce qui donne finalement 2 2 ' i i i V(P/R) V(P/R) OP 1 d (P/R). q 2 dt q q Γ = - uuuuuuuuur uuuuuuuuuur uuur uuuuuuuuur ou 2 2 ' ' i i i V(P/R) V(P/R) V(P/R) 1 d (P/R). q 2 dt q q Γ = - uuuuuuuuur uuuuuuuuuur uuuuuuuuuur uuuuuuuuur

Upload: anis-souissi

Post on 19-Nov-2015

212 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • Formules de Lagrange

    Jean-Paul Molina d'aprs TD ECP 1

    Soit un point P dont la position est connue dans un repre R par { qi } paramtres indpendants. i [ 1..n ] On a

    i i i iR R

    OP d OP d OP d OP(P/R). V(P/R) . V(P/R). V(P/R).

    q dt q dt q dt q

    = =

    uuur uuur uuur uuuruuuuuuuuur uuuuuuuuuur uuuuuuuuuur uuuuuuuuuur

    Or , on peut crire 'ii

    OPV(P/R) q

    q

    =

    uuuruuuuuuuuuur avec ' ii

    dqq

    dt= , en utilisant la convention

    d'Einstein.

    Alors, on en dduit immdiatement que 'i i

    V(P/R) OPq q

    =

    uuuuuuuuuur uuur

    De mme ' 'j ji j i i j iR

    d OP OP OP V(P/R)q q

    dt q q q q q q

    = = =

    uuur uuur uuur uuuuuuuuuur

    Ainsi

    'i i iR

    OP d V(P/R) V(P/R)(P/R). V(P/R). V(P/R).

    q dt q q

    =

    uuur uuuuuuuuuur uuuuuuuuuuruuuuuuuuur uuuuuuuuuur uuuuuuuuuur

    Ce qui donne finalement

    2 2

    'i i i

    V(P/R) V(P/R)OP 1 d(P/R).

    q 2 dt q q

    =

    uuuuuuuuuur uuuuuuuuuuruuuruuuuuuuuur

    ou

    2 2

    ' 'i i i

    V(P/R) V(P/R)V(P/R) 1 d(P/R).

    q 2 dt q q

    =

    uuuuuuuuuur uuuuuuuuuuruuuuuuuuuuruuuuuuuuur

  • Formules de Lagrange

    Jean-Paul Molina d'aprs TD ECP 2

    Exemple : Soit un point M se dplaant sur une sphre S de centre O.

    On associe cette sphre le repre 0 0 0 0R (i ,j ,k )uuruuruur

    M est connu par sa longitude et sa latitude , donc 2 paramtres.

    Soit un repre R(M,i,j,k)rurur

    tel que OM Ri=uuuur r

    et jr tangent au mridien.

    2

    0V(M/R ) R( 'cos ') = + uuuuuuuuuuuur

    v j 0 0V(M/R ) V(M/R )

    Rcos R' '

    = =

    uuuuuuuuuuuur uuuuuuuuuuuurr r

    [ ] v00 0V(M/R ) d

    ( M / R ). Rcos . ( M / R ) R 'cos' dt

    = =

    uuuuuuuuuuuuruuuuuuuuuuur r uuuuuuuuuuur

    [ ] j00 0V(M/R ) d

    ( M / R ). R . ( M / R ) R ' R 'cos sin' dt

    = = +

    uuuuuuuuuuuuruuuuuuuuuuur r uuuuuuuuuuur

    On en dduit

    v

    j0

    0

    . (M / R ) R( "cos 2 ' 'sin )

    . (M / R ) R( " 'sin cos )

    =

    = +

    r uuuuuuuuuuurr uuuuuuuuuuur

    2 paramtres donc 2 rsultats seulement. On va donc calculer la 3me composante de faon classique, sachant que :

    ii i i0 0 0 0

    R 0 R0

    d d d. (M/R ) . V(M/R ) .V(M/R ) V(M/R ).

    dt dt dt

    = =

    rruuuuuuuuuuur r uuuuuuuuuuuur r uuuuuuuuuuuur uuuuuuuuuuuur

    ik j

    R 0

    d'cos '

    dt

    = +

    r r r i 0. (M/R ) R( ' 'cos ) = +

    r uuuuuuuuuuur

    0

    R 0

    0

    diV(M/R ) R

    dt

    R( 'k 'k) i R( 'cos v 'j)

    =

    = + = +

    ruuuuuuuuuuuur

    uur ur r r r