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Analyse dimensionnelle.

Posté par
hiphige
27-01-13 à 14:32

Bonjour .


On propose trois expressions littérales pour la période propre T0 des oscillations libres non amorties d'un dispositif solide-ressort:
T0 =2(m/k) ; T0=2(k/m)
T0=2.m/k .

1.a. Rappeler l'unité de la période .
b.En déduire la dimension de la période propre .
2.a. Montrer que les unités N.m-1 et kg.s-2 sont équivalentes.
b. En déduire , par l'analyse dimensionnelle , l'expression cohérente.

1.a. l'unité est la seconde .
b. la bonne formule est : T0 =2(m/k)
[(m/k)] = [(M/M.T-2)]= [(T-2)]=[T] .

2.a. pour la je ne sais pas comment commencer .

merci d'avance .

Posté par
sanantonio312
re : Analyse dimensionnelle. 27-01-13 à 15:54

Bonjour,
[√T-2]=[T-1]

Pour la question 2, tu peux peut être utiliser les différentes formes de l'accélération de la pesanteur. Dont une m/s². Et l'autre N/kg. Non?

Posté par
hiphige
re 27-01-13 à 17:17

salut .

2. ce n'est pas ce qu'il me demande . "Montrer que les unités N.m-1 et kg.s-2 sont équivalentes."

Posté par
sanantonio312
re : Analyse dimensionnelle. 27-01-13 à 17:36

Ce que je disais: g c'est des m.s-2 mais aussi des N.kg-1 qui sont donc équivalentes.
Mais peut être n'es tu pas autorisée à utiliser ce résultat.

Posté par
hiphige
re 27-01-13 à 17:51

oui mais pour montrer que c'est équivalent comme faut-il partir ? parce que si je dit ce que tu m'as dit sa ne prouve pas que c'est équivalent .

Posté par
sanantonio312
re : Analyse dimensionnelle. 29-01-13 à 18:16

Je ne suis pas sûr de bien piger ce que tu veux dire.
Pour parler autrement, sais tu que g peut s'exprimer dans les deux unités que je t'ai indiquées?

Posté par
hiphige
re 29-01-13 à 18:34

dans la 2 , ils disent : 2.a. Montrer que les unités N.m-1 et kg.s-2 sont équivalentes.
il faut montrer que c'est équivalent .
mais pour montrer que N.m-1 et kg.s-2 sont équivalent il faut faire un analyse dimensionnelle .

je savais que g pouvait s'exprimer en m.s^-2 mais pas pour l'autre .

Posté par
sanantonio312
re : Analyse dimensionnelle. 01-02-13 à 17:39

Pourtant, en mécanique, on a P=mg avec P en N et m en kg.

Posté par
J-P
re : Analyse dimensionnelle. 02-02-13 à 10:12

2a)

Le Newton (symbole N) est une unité de force, les dimensions d'une force sont MLT^-2 (qu'on trouve par exemple à partir de F = m.a).

La grandeur physique ayant une mesure s'exprimant en N.m^-1 a donc les dimensions MLT^-2 * L^-1 = MT^-2

La grandeur physique ayant une mesure s'exprimant en kg.s^-2 a les dimensions MT^-2 (cà c'est immédiat à partir des unités de base du SI)

---> les unités N.m-1 et kg.s-2 sont équivalentes, puisque toutes les 2 dans le même système d'unités (SI) et ayant les mêmes dimensions, soit MT^-2.

b)
de F = -k.delta L
avec F en N et delta L en m, on a k en N.m^-1, ce qui est équivalent au kg.s^-2 de dimension [M.T^-2]

[m/k] = M/(M.T^-2) = T²

[V(m/k)] = T

et comme [To] = T, l'expression cohérente est To = 2Pi.V(m/k)
-----
Sauf distraction.  

Posté par
hiphige
re 02-02-13 à 19:43

ce que j'ai répondu à la 1.b j'ai anticipé . qu'est-ce qu'il fallait dire ?

2.b. F=-k.delta L . où tu l'as eu ? ( parce sa n'y est pas dans la consigne )

et merci pour la réponse .

Posté par
J-P
re : Analyse dimensionnelle. 03-02-13 à 14:38

F=-k.delta L

On sait qu'il s'agit d'un ressort (c'est dans l'énoncé)
Et F=-k.delta L est l'expression de la force de rappel d'un ressort en fonction de sa variation de longueur par rapport à sa longueur sans force appliquée au ressort.

Posté par
hiphige
re 05-02-13 à 22:05

a ok merci .

la dimension de la période propre c'est [T] ?

Posté par
J-P
re : Analyse dimensionnelle. 06-02-13 à 09:08

Citation :
la dimension de la période propre c'est [T] ?


Oui.



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