M1.9. Mouvement d'un point matériel sur une sextique.
Un point matériel M se déplace sur une courbe
plane dont l'équation polaire est :
avec
et b une constante,
à une vitesse angulaire constante
.
1.
Calculer, en coordonnées polaires, l'expression du vecteur vitesse du
point matériel M.
Déterminer la norme de ce vecteur vitesse.
2.
On rappelle que la norme du vecteur vitesse est liée au déplacement
élémentaire ds sur la courbe par la relation :
.
Déterminer la longueur L de la courbe.
3.
Déterminer la durée T du mouvement sur l’intervalle
.
4.
Déterminer les composantes radiale et orthoradiale de l'accélération.
On lance maintenant le point matériel de la position
A
correspondant à
avec une vitesse initiale vo
tangente à la courbe en A. Les frottements du point matériel sur la courbe
font que la norme de sa vitesse décroît selon la loi
avec
α un coefficient positif.
Attention, dans cette partie la vitesse angulaire n’est plus une constante.
5. Que doit valoir le paramètre
α pour
que le point matériel s'arrête au point B tel que
.