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Etude math. de la fonction sinusoïdale du mvt d'un pt M

Posté par
athrun
27-10-09 à 18:54

Bonsoir,

j'ai le Devoir Maison suivant à rendre pour la rentrée, certaines questions me posent problème :

Citation :

Etude mathématique de la fonction traduisant le mouvement d'un point M dans le cas d'une onde sinusoïdale :

On considère une onde progressive sinusoïdale dont la source S a pour mouvement :

4$y_S(t)=a sin(2\pi\frac{t}{T})

Un point M du milieu de propagation est situé à la distance SM = x de la source.
L'onde se propage à une célérité V (T est la période temporelle).

1) Avec quel retard 4$\tau le point M reproduit-il le mouvement de S ?

2) Donner l'expression de la fonction 4$y_M(t) représentant le mouvement du point M.

3) Montrer que 4$y_M(t) peut s'écrire : 4$y_M(t)=a sin2\pi (\frac{t}{T}-\frac{x}{\lambda}) (4$\lambda est la période spatiale).
Que traduit cette expression ?

4) Donner l'expression de 4$y_M(t) pour un point M d'abscisse donnée x.

5) A un instant t donné, montrer que la fonction y est une fonction sinusoïdale de l'abscisse x.


Mes réponses :

1)  4$\tau=\frac{SM}{V}=\frac{x}{V}



2) 4$y_M(t)=a sin2\pi(\frac{t-\tau}{T}) 
 \\ 
 \\ y_M(t)=a sin2\pi(\frac{t-\frac{x}{V}}{T})



3) 4$y_M(t)=a sin2\pi(\frac{t}{T}-\frac{\frac{x}{V}}{T})
 \\ 
 \\ y_M(t)=a sin 2\pi(\frac{t}{T}-\frac{x}{V.T})
 \\ 
 \\ y_M(t)=a sin2\pi(\frac{t}{T}-\frac{x}{\lambda}) car 4$\lambda=V.T


Après je ne vois pas quoi répondre à la question "que traduit cette expression?" ...
elle traduit l'altitude du point M en fonction du temps ... mais bon ça on le sait déjà

4) et 5) : je n'ai pas compris les questions...




Merci d'avance

Posté par
122155
re : Etude math. de la fonction sinusoïdale du mvt d'un pt M 27-10-09 à 20:42

3) traduit l'élongation  du point M en fonction du temps .
4)
l'expression de YM(t) pour un point M d'abscisse donnée x.

YM(t)=asin(t-)
\omega=\frac{2\pi}{T}       ,  \tau=\frac{x}{v}          

  

Posté par
athrun
re : Etude math. de la fonction sinusoïdale du mvt d'un pt M 28-10-09 à 19:09

Bonsoir 122155, merci de ta réponse

3) élongation c'est pareil que hauteur ?

4) 4$Y_M(t)=a sin\omega(t-\tau)

Je comprends la formule mais ça sert à quoi de l'écrire sous cette forme ? L'abscisse est toujours donnée de toute façon c'est ça que je ne comprends pas, c'est une constante x, seul t varie..

Posté par
athrun
re : Etude math. de la fonction sinusoïdale du mvt d'un pt M 28-10-09 à 19:19

Ca met en valeur la vitesse angulaire ?

Posté par
122155
re : Etude math. de la fonction sinusoïdale du mvt d'un pt M 28-10-09 à 19:25

\omega=\frac{2\pi}{T} c'est la pulsation .ça sert à simplifier l'expression de l'élongation du mouvement de M.
élongation y(t) est algébrique traduit l'élongation  du point M en fonction du temps .

Posté par
athrun
re : Etude math. de la fonction sinusoïdale du mvt d'un pt M 28-10-09 à 19:30

Ok merci, je trouve les questions bizarres mais bon ...

et la question 5), montrer que cette fonction est une fonction sinusoïdale de l'abscisse x à un instant t donné, faut-il faire cela :

y_M(x)=a sin2\pi (\frac{t}{T}-\frac{x}{\lambda})



?

Posté par
athrun
re : Etude math. de la fonction sinusoïdale du mvt d'un pt M 28-10-09 à 19:31

pardon, je voulais écrire cela :

3$y_M(x)=a sin2\pi (\frac{t}{T}-\frac{x}{\lambda})
 \\

Posté par
122155
re : Etude math. de la fonction sinusoïdale du mvt d'un pt M 28-10-09 à 19:59

oui car par exemple pour T=2T ,=2m
on aura:
Y_M=a.sin2\pi(2-\frac{x}{2)
d'ou la fonction y est une fonction sinusoïdale de l'abscisse x.

Posté par
athrun
re : Etude math. de la fonction sinusoïdale du mvt d'un pt M 29-10-09 à 13:19

Ah ok merci :

en fait dans les questions 4) et 5), il faut mettre à chaque fois la formule sous une forme telle que celle-ci mette en valeur la variable :

(les variables sont encadrées)

Question 4) pour une abscisse donnée :

3$y_M(\fbox{t})=a sin\omega(\fbox{t}-\tau)

2$\rightarrow fonction sinusoïdale du temps

Question 5) pour un temps donné :

3$y_M=a sin2\pi(2-\frac{x}{2})

_____________________________________________

Comment voyez-vous cela ?

à un temps 2$t=2T et pour une onde de période spatiale 2$\lambda=2m.

on peut donc écrire ici :

3$y_M(\fbox{x})=a sin2\pi(2-\frac{\fbox{x}}{2})

2$\rightarrow fonction sinusoïdale de l'abscisse x

Posté par
athrun
re : Etude math. de la fonction sinusoïdale du mvt d'un pt M 29-10-09 à 13:20

Avez-vous des choses à dire sur ce que j'ai fait ?

Posté par
122155
re : Etude math. de la fonction sinusoïdale du mvt d'un pt M 29-10-09 à 13:23

oui Y est fonction sinusoïdale  de la variable qui peut etre soit t ou x.

Posté par
athrun
re : Etude math. de la fonction sinusoïdale du mvt d'un pt M 29-10-09 à 13:27

Ok merci beaucoup alors 122155

je trouve quand même que les questions 4) et 5) sont assez nulles ... ^^

Posté par
122155
re : Etude math. de la fonction sinusoïdale du mvt d'un pt M 29-10-09 à 13:27

comment?

Posté par
athrun
re : Etude math. de la fonction sinusoïdale du mvt d'un pt M 31-10-09 à 21:15

Eh bien je trouve qu'elle ne servent à rien, à partir de la formule obtenue en 3), on peut tout déduire...



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