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Courbe tautochrone

Posté par
Emka
29-04-11 à 12:32

Bonjour à tous,

J'ai un dm à faire pendant les vacances, j'ai déjà réussis la première partie mais depuis quelques jours je coince sur la première question de la deuxième partie.

Ennoncé :

A présent, le mobile de masse m se déplaçant dans le plan (xOz) est soumis à l'accélération de la pesanteur g = -g.ez. On cherche à déterminer la courbe que ce mobile doit emprunter afin qu'à l'inverse du mobile précédent son mouvement soit isochrone.

1. Montrer que si le mobile se déplace sur un profil d'équation z(x)=x²/l l'énergie potentielle possède la même forme qu'à la question A1. Peut on déduire que le mouvement est isochrone ? Chercher pour celà l'énergie cinétique du mobile en fonction de dx et x.

Dans la question A1, je trouvais comme énergie potentielle : Ep = -1/2Kx²
En fait je pense que je ne comprends pas vraiment ce qu'ils attendent dans cette question, je n'ai pas trop d'idée sur le chemin à suivre pour la résoudre mis à part utiliser la définition de l'énergie potentielle Ep = mgz mais celà ne me fait pas beaucoup avancé.

Si quelqu'un a une idée, je ne dirais pas non à un peu d'aide ^^
Merci d'avance.

Posté par
prbebo
courbe tautochrone 29-04-11 à 12:42

Bonjour Emka,

comment veux-tu qu'on t'aide si te ne donnes pas l'enonce complet ? Dans ton message tu ecris "l'énergie potentielle possède la même forme qu'à la question A1" : info inexploitable tant que le lecteur n'a pas lu la question A1. Et que represente l dans l'expression x2/l ? mystere...

Comme visiblement tu viens de t'inscrire a ce forum juste pour avoir la reponse a ton exercice, je t'en rappelle les regles : pour esperer beneficier d'un coup de main, tout probleme doit etre clairement pose et accompagne d'une tentative de reponse montrant que la personne a fait l'effort de chercher.
A bientot de te lire,  prbebo.

Posté par
Emka
re : Courbe tautochrone 29-04-11 à 13:02

La partie 1 et la partie 2 sont indépendantes voilà pourquoi je n'ai pas jugé utile de la mettre, je suis peut être nouvelle sur le forum mais j'en connais les règles, de plus j'étais membre il y'a quelques années. Bref je vais me débrouiller seule de toute façon ce dm est mal fait. Je ne sais pas non plus à quoi correspond l, l'information n'est pas donné dans l'énoncé...
Merci quand même.
Bonne journée.

Posté par
prbebo
tutochronie 29-04-11 à 13:51

Deux petites remarques concernant ta reaction ci-dessus :

1 - Lorsque la partie 2 d'un devoir fait (par deux fois) reference a la partie 1, on ne peut raisonnablement pas dire que les deux parties sont independantes.

2 - J'ai enseigne pendant 40 annees la physique a l'universite (niveau licence justement), et des etudiants qui disent "je ne comprends pas, donc c'est que l'enonce est mal fait", j'en ai vu passer des paquets. En general ces gens-la ne font jamais long feu a la fac.

Bon courage donc pour la suite de tes etudes.

Peut-etre trouveras ton bonheur en consultant le site ci-dessous :


http://www.mathcurve.com/courbes2d/isochron/isochron.shtml

prbebo.

Posté par
Emka
re : Courbe tautochrone 29-04-11 à 14:23

Excusez moi pour mes réactions, c'est juste que j'ai passé pas mal de temps sur ce dm ces derniers jours et que j'ai été vexée par le fait que vous disiez que je n'avais pas fait l'effort de chercher.
En ce qui concerne l'énoncé, j'ai demandé de l'aide à un enseignant en physique que je connais et il n'a pas vraiment su m'aider.

Je vous donne la première partie de l'énoncé :

A.Oscillateur harmonique unidimensionnel
Considérons un mobile ponctuel de masse m assujetti à se déplacer sur une droite dont la direction est donnée par le vecteur unitaire ex et dont l'origine est le point O. Ce mobile est soumis à une force de rappel F = -kxex.

1.Donner l'énergie totale E du système en expliquant comment vous obtenez les différents termes.
2.Cette énergie E est constante. En déduire l'équation différentielle régissant le mouvement du mobile.
3.Montrer que la solution générale peut s'écrire x(t)=acos(t+).
4.Quel est le temps que met le mobile pour se déplacer du point x=a au point x=0? On effectue deux expériences, l'une où on lâche sans vitesse initiale le mobile à une distance a1 de l'origine, et l'autre où on lâche sans vitesse initiale le mobile à une distance a2 supérieure à a1de l'origine. Dans laquelle de ces deux expériences le mobile atteindra-t-il le plus rapidement le point x=0? Peut-on parler d'isochronisme ?

J'ai terminé cette partie mais comme je l'ai indiqué je ne vois pas la marche à suivre pour la première question de la deuxième partie.

Merci pour le site.



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