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Niveau maths sup
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Gravimètre à lévitation

Posté par
Kadavreski
01-09-23 à 12:01

Bonjour à tous,
Pour la rentrée, j'ai un DM de physique à faire, et je bloque sur certaines questions. Est-ce qu'il serait possible de vérifier la question 1) "Déterminer la position (abscisse notée zmax et ordonnée notée Fmax) de son maximum local en fonction de I0, alpha et a". Ainsi que la question 2) ?

Je vous remercie à l'avance !

Gravimètre à lévitation

Posté par
vanoise
re : Gravimètre à lévitation 01-09-23 à 14:03

Bonjour
Le règlement du forum demande, pour permettre le référencement dans les moteurs de recherche, de recopier les cinq premières lignes de l'énoncé.
J'imagine que cet énoncé est accompagné de schéma(s). Peux-tu le(s) scanner et poster ici ?
Pour une aide adaptée à ton niveau, il serait bien que tu indiques ce que tu as fait et pose des questions précises sur ce qui te bloque.

Posté par
Kadavreski
re : Gravimètre à lévitation 01-09-23 à 15:06

On suppose que la force de lévitation d'origine magnétique subie par la sphère dans le système considéré s'écrit : vecteur F.
On a F(z)=I02*z/(z2+a2)4 avec =1.25*10-12uSI ; le paramétrage a désigne le rayon moyen de la bobine circulaire et I0 l'intensité du courant qui circule dans les spires est exprimée en [I0]=C.s-1=A. On note g l'intensité du champ de pesanteur. On limite l'étude à la demi-droite z0.

Gravimètre à lévitation

Posté par
Kadavreski
re : Gravimètre à lévitation 01-09-23 à 15:09

Je cherche à répondre à la question suivante :

Déterminer la position (abscisse notée zmax et ordonnée notée Fmax) de son maximum local en fonction de I0, et a.

Posté par
vanoise
re : Gravimètre à lévitation 01-09-23 à 15:35

Tu connais l'expression de la force magnétique en fonction de z. Il te suffit alors de calculer la dérivée de F par rapport à z puis de remplir un tableau de variation comme tu as l'habitude de le faire en mathématique.

Posté par
Kadavreski
re : Gravimètre à lévitation 01-09-23 à 16:00

C'est ce que j'ai fait et j'ai trouvé zmax=a*(2)/3. Cela vous semble juste ?

Posté par
vanoise
re : Gravimètre à lévitation 01-09-23 à 16:28

Personnellement, j'obtiens :

\dfrac{dF}{dz}=\dfrac{\alpha.l_{o}^{2}}{\left(a^{2}+z^{2}\right)^{4}}\cdot\left[1-\dfrac{8z^{2}}{a^{2}+z^{2}}\right]

Cela ne conduit pas à ton résultat...

Posté par
Kadavreski
re : Gravimètre à lévitation 02-09-23 à 14:58

Merci beaucoup, j'ai maintenant compris !

Posté par
Kadavreski
Equation différentielle et période 02-09-23 à 15:04

Bonjour, j'ai des difficultés à terminer cet exercice (question 8) : "Calculer numériquement la valeur de la période de ces oscillations à l'aide de cette approximation linéaire".

J'ai trouvé comme approximation linéaire : z''=W02(z-0.04). Je ne suis déjà pas sûr de ce résultat... Pourriez-vous m'indiquer comment trouver la période T ?

(Ps : je mets l'énoncé en pièce-jointe)

Equation différentielle et période

*** message déplacé ***

Posté par
vanoise
re : Equation différentielle et période 02-09-23 à 15:36

Bonjour
Il s'agit en fait de la suite du problème précédent. Pour une meilleure lisibilité, il aurait été préférable de poursuivre dans le sujet précédent. Comme tu avais déjà résumé l'énoncé, tu pouvais te contenter de scanner l'énoncé ou mieux : d'indiquer un lien vers un fichier pdf contenant l'intégralité de l'énoncé.
Cela dit : difficile de t'aider de façon efficace. Tu n'as pas fourni les résultats intermédiaires ni la méthode fournie.

*** message déplacé ***

Posté par
Kadavreski
re : Equation différentielle et période 02-09-23 à 15:43

Voici le sujet avec les questions qui précèdent :

Equation différentielle et période

*** message déplacé ***

Posté par
Kadavreski
re : Equation différentielle et période 02-09-23 à 15:43

(Suite)

Equation différentielle et période

*** message déplacé ***

Posté par
vanoise
re : Equation différentielle et période 02-09-23 à 18:14

o est la plusation propre car la dérivée seconde de z est aussi la dérivée seconde de (z-zéquilibre). Tu connais sûrement la relation simple entre période propre et pulsation propre.
Quelle expression de o as-tu obtenue ?

*** message déplacé ***

Posté par
Kadavreski
re : Equation différentielle et période 02-09-23 à 18:34

Oui évidemment : 0=2/T

J'ai obtenu : 0=[z''/(z+zs)]

*** message déplacé ***

Posté par
vanoise
re : Equation différentielle et période 02-09-23 à 19:01

Cela n'a pas de sens. Il faut repartir de l'équation différentielle où la pulsation propre s'exprime en fonction des caractéristiques du dispositif.

*** message déplacé ***

Posté par
Kadavreski
re : Equation différentielle et période 02-09-23 à 20:06

Pour la question 8, voila les différentes choses que j'ai pu trouver :** image supprimée **

*** message déplacé ***

Posté par
mmalou Webmaster
re : Gravimètre à lévitation 02-09-23 à 21:14

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q03 - Pourquoi ne faut-il pas faire du ''multi-post'' ?

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q05 - Puis-je insérer une image dans mon message ? Comment faire ? Quelle image est autorisée ?



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