Calcul d'un cône



1. Problème posé

Comment refaire le diffuseur d'un HP électromagnétique de ce genre :




Le problème revient à faire un cône en papier fort ou carton léger à partir d'une feuille donc.



2. Solution

L'idée est donc de réaliser un patron, formé d'un disque auquel on a enlevé un secteur :

On note R le rayon du cercle de ce patron et a l'angle du secteur à enlever.

Une fois découpé, on peut alors enrouler le patron pour former le cône :

dont la hauteur est notée h, le diamètre de base D. L'angle au sommet, s'il est utile, est noté téta.


Grâce à ce tableau de calculs, on peut :
soit : connaissant les dimensions du cône que l'on veut, calculer le patron :

il suffit d'entrer les valeurs dans les cases du haut (en violet) pour obtenir les dimensions du patron (cases vertes); l'angle au sommet est donné à titre indicatif (en jaune)


soit : vérifier à partir du patron fabriqué, que le cône obtenu sera celui que l'on recherche :

même principe : on entre dans les cases violettes les dimensions du patron (rayon et angle), le tableur calcule alors les dimensions du cône que l'on obtiendra


Enfin, un 3° tableau permet de tracer un angle donné au compas, sans rapporteur.
En effet, pour tracer le patron, il faut reporter l'angle du secteur. On n'a pas toujours un rapporteur. Par contre, on a forcément un compas puisqu'il faut tracer le cercle ... Donc, une fois tracé le cercle et un rayon qui coupe le cercle en A, on trace un arc de cercle de rayon r de la bonne valeur :


cet arc coupe le cercle en B et il suffit alors de tracer le second rayon OB. L'angle formé par ces 2 rayons est alors celui recherché:


Voici le tableau de calcul correspondant :

les deux cases violettes sont automatiquement remplies par les valeurs trouvées précédemment, mais on peut les changer, bien sûr. Le calcul donne alors l'écartement du compas à utiliser pour tracer l'arc



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