diff --git a/00.brainstorming-pedagogical-teams/40.collection-existing-pedagogical-content/04.reference-frames-coordinate-systems/coordinates-systems/cylindrical/cheatsheet.fr.md b/00.brainstorming-pedagogical-teams/40.collection-existing-pedagogical-content/04.reference-frames-coordinate-systems/coordinates-systems/cylindrical/cheatsheet.fr.md index 37af3af8c..527d4b6f8 100644 --- a/00.brainstorming-pedagogical-teams/40.collection-existing-pedagogical-content/04.reference-frames-coordinate-systems/coordinates-systems/cylindrical/cheatsheet.fr.md +++ b/00.brainstorming-pedagogical-teams/40.collection-existing-pedagogical-content/04.reference-frames-coordinate-systems/coordinates-systems/cylindrical/cheatsheet.fr.md @@ -7,7 +7,7 @@ visible: false !!!! Cours en construction ! -!!!! Imparfiat, incomplet +!!!! Imparfait, incomplet !!!! Ne pas publier, ne pas mettre visible #### Que sont les coordonnées cylindriques ? @@ -18,22 +18,32 @@ visible: false * **$`\mathbf{\rho}`$** et **$`\mathbf{z}`$** sont des *longueurs*, de coordonnées SI : le mètre *($`\mathbf{m}`$)*. -* **$`\mathbf{\varphi}`$** est un *angles* exprimés en rad *($`\mathbf{rad}`$)*. -

+* **$`\mathbf{\varphi}`$** est un *angle* exprimés en radian *($`\mathbf{rad}`$)*. + +---- + ![](cylindrical_coordinates_definition_L1200.gif) + +----- #### Quels sont les domaines de variation des coordonnées ? +----- ![](cylindrical_coordinates_variation_range_L1200_v2.gif) +----- #### Comment passer des cylindriques aux cartésiennes ? * Méthode : *projeter* le vecteurs $`\overrightarrow{OM}`$ sur l'axe $`Oz`$, sur le plan $`xOy`$ au point $`M_{xOy}`$ puis sur chacun des axes $`Ox`$ et $`Oy`$, *en utilisant les fonctions* trigonométriques *sinus* et *cosinus*. +---- + ![](cylindrical_coordinates_projection.png) +------ + * $`\Longrightarrow`$ **$`\quad\mathbf{}\left\{\begin{array}{l} \mathbf{ x=\rho\cdot\cos\varphi} \\\mathbf{ y=\rho\cdot\sin\varphi} \\\mathbf{ z=z} \\ \end{array}\right. `$** @@ -43,11 +53,16 @@ visible: false ##### Vecteur unitaire $`\overrightarrow{e_{\varphi}}`$ +--------- + ![](cylindrical_coordinates_unit_vector_phi_definition_L1200_v3.gif) +-------- + * Déplacement **$`\mathbf{M(\rho,\varphi,z) \longrightarrow M''(\rho,\varphi+\Delta\varphi^+,z)}`$**
- (avec $`\Delta\varphi^+ =\Delta\varphi>0`$)
-
**$`\Longrightarrow`$** **direction et sens** de **$`\mathbf{\overrightarrow{e_{\varphi}}}`$**
+ (avec $`\Delta\varphi^+=\Delta\varphi>0`$)
+
+**$`\Longrightarrow`$ direction et sens** de **$`\mathbf{\overrightarrow{e_{\varphi}}}`$**
$`\Longrightarrow\overrightarrow{e_{\varphi}}`$ : vecteur unitaire tangent en $`M`$ au cercle de rayon $`\rho_M`$ dans le plan $`z_M=const`$, orienté dans le sens des $`\varphi`$ croissants. * Longueur parcourue : $`l_{\Delta\varphi}`$
@@ -63,6 +78,12 @@ $`\Longrightarrow\overrightarrow{e_{\varphi}}`$ : vecteur unitaire tangent en $` ##### Vecteurs unitaires $`\overrightarrow{e_{\rho}}`$ et $`\overrightarrow{e_z}`$ +--------- + +![](cylindrical_coordinates_e-z_e-rho_unit_vector_L1200.gif) + +-------- + * **$`\mathbf{M(\rho,\varphi,z) \longrightarrow M'(\rho+\Delta\rho^+,\varphi,z)}`$**
**$`\mathbf{M(\rho,\varphi,z) \longrightarrow M'''(\rho,\varphi,z+\Delta z^+)}`$**
(avec $`\Delta\rho^+=\Delta\rho>0`$ et $`\Delta z^+=\Delta z>0`$)
@@ -83,6 +104,12 @@ $`\Longrightarrow`$ $`l_{\Delta\rho}=||\overrightarrow{MM'}||\quad`$ et $`\quad #### La base $`(\overrightarrow{e_{\rho}}, \overrightarrow{e_{\varphi}}, \overrightarrow{e_z})`$ est orthonormée +---- + +![](cylindrical_coordinates_orthogonal_base_L1200.jpg) + +--- + * $`(\overrightarrow{e_{\rho}}, \overrightarrow{e_{\varphi}}, \overrightarrow{e_z})`$ est la *base associée à un point $`M(\rho_M,\varphi_M,z_M)`$*. * **$`(\overrightarrow{e_{\rho}}, \overrightarrow{e_{\varphi}}, \overrightarrow{e_z})`$** est orthonormée **directe si $`(\overrightarrow{e_x}, \overrightarrow{e_y}, \overrightarrow{e_z})`$** est orthonormée **directe**, et *inverse dans le cas contraire*. @@ -95,6 +122,12 @@ $`\Longrightarrow`$ $`l_{\Delta\rho}=||\overrightarrow{MM'}||\quad`$ et $`\quad #### Comment s'exprime le vecteur position $`\overrightarrow{OM}`$ ? +---- + +![](cylindrical_coordinates_vector_OM_L1200.gif) + +--- + * **$`\mathbf{\overrightarrow{OM}=\rho_M\cdot\overrightarrow{e_{\rho}}+z_M\cdot\overrightarrow{e_z}}`$** #### Que sont l'élément de longueur $`dl`$ et vecteur déplacement élémentaire $`\overrightarrow{dl}`$ ? @@ -123,8 +156,25 @@ $`\Longrightarrow`$ $`l_{\Delta\rho}=||\overrightarrow{MM'}||\quad`$ et $`\quad * Permet de calculer la longueur $`\mathscr{l}`$ d'une trajectoire $`L`$, lorsque les coordonnées $`\rho(t)`$, $`\varphi(t)`$ et $`z(t)`$ varient en fonction du temps de façon indépendantes les une des autres :
**$`\displaystyle\mathbf{\mathscr{l}=\int_L dl}`$** -#### Qu'est-ce la surface élémentaires associée à chaque coordonnée ? +#### Qu'est-ce que la surface élémentaire associée à chaque coordonnée ? + +--- + +![](cylindrical_coordinates_surface_4_L1200.jpg)
+
+![](cylindrical_coordinates_surface_2_L1200.jpg)
+
+![](cylindrical_coordinates_surface_3_L1200.jpg)
+ +--- + +#### Qu'est-ce que le volume élémentaire ? + +--- + +![](cylindrical_coordinates_volume_L1200.jpg)
+ + -#### Fin \ No newline at end of file