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expansion de l'univers et énergie cinétique

Posté par
plic
06-02-10 à 23:22

Bonsoir,
Voici l'énoncé d'un exercice sur l'expansion de l'univers:

On prend comme modèle de l'Univers une sphère homogène ∑ de rayon R et de masse volumique ρ ; on note M la masse totale de ∑.

expansion de l\'univers et énergie cinétique       expansion de l\'univers et énergie cinétique

Dans un exercice précédent, indépendant, on définissait la constante d'Hubble par : H=\frac{1}{r} \frac{dr}{dt} (voir image de droite ci-dessus)

a) Exprimer en fonction de ρ, H, r et dr l'énergie cinétique dE_K d'une couche d'Univers comprise entre les rayons r et r+dr
b) En déduire l'énergie cinétique totale de l'Univers

Pour la question a) j'ai utilisé le fait que Ec=(mv²)/2 mais est-ce que v_r=rH et v_{r+dr}=(r+dr)H ? et est-ce cette formule là qu'il faut utiliser?
avec m=V je trouve dE_K=\frac{2}{3} \pi \rho H^2 ((r+dr)^3-r^3) ((r+dr)^2-r^2)=\frac{2}{3} \pi \rho H^2 dr^2 (6r^3+9r^2dr+5rdr^2+dr^3)
est-ce que c'est correct?
ensuite pour la question b, je suppose qu'il faut intégrer de 0 à R, et passer à la limite lorsque dr0, mais le dr est-il considéré comme un réel fixé? si oui, en intégrant on se trouve avec un dr² qui peut se mettre en dehors de l'intégrale, et du coup si dr0 je me retrouve avec une énergie cinétique totale de 0, car j'ai E_K=\frac{2}{3} \pi \rho H^2 dr^2 (\frac{3}{2}R^4+3R^3dr+\frac{5}{2}R^2dr^2+Rdr^3) alors que si j'ai pas le dr² après le H² et que dr0 ça donnerait E_K=\pi \rho H^2 R^4 ce qui me semble plus plausible

quelqu'un pourrait-il m'aider s'il vous plaît? me dire où j'ai fait une erreur (ou même plusieurs )

merci

Posté par
plic
re : expansion de l'univers et énergie cinétique 08-02-10 à 21:38

C'est bon j'ai trouvé, enfin on m'a aidé
et si par hasard il y en a qui seraient intéressés par la réponse, allez voir ici



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