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Niveau maths sup
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Mecanique

Posté par
QLglt27
26-02-18 à 17:51

Bonjour a tous !
Je suis en train de faire un exercice dans lequel, je pense, il y a un piege et je narrive pas a le resoudre....
Svp aidez moi

Une particule initialement au repos en x0 se deplace en ligne droite avec une acceleration a=-k/x^2 avec k>0 une constante.
On designe par x labscisse de M a l instant t, calculer la vitesse de M en fonction de x.

Le piege selon moi est que nous sommes tentes dintegrer pour avoir v mais l acceleration cest la derivee en fonction de t de la vitesse et pas en fonction de x !

Merci davance !!

Posté par
vanoise
re : Mecanique 26-02-18 à 17:59

Bonjour
Petite astuce possible : multiplier par v chaque terme de l'égalité. Tu ne devrais pas avoir de difficulté à intégrer ensuite. Une primitive de a. v  ...

Posté par
Kildeur
re : Mecanique 26-02-18 à 18:01

Bonjour,

Peux-tu juste préciser si c'est a = -\frac{k}{x^2}-(\frac{k}{x})^2 ?

Quoi qu'il en soit il n'y a pas de piège, une accélération c'est la dérivée de la vitesse par rapport au temps et c'est tout. Si ton accélération ne dépend pas du temps c'est simplement qu'elle est constante. En dérivant tu vas bien avoir une dépendance en temps qui va apparaître pour la vitesse. Et tu vas avoir une constante d'intégration que tu sauras traiter car on te donne une information lorsque t = 0.

Posté par
Kildeur
re : Mecanique 26-02-18 à 18:02

Ah en même temps Vanoise, bonjour .

Petite typo dans mon précédent post, je voulais bien dire "en intégrant" et non "en dérivant".

Posté par
QLglt27
re : Mecanique 26-02-18 à 18:13

Ca y est merci !
On a que la primitive de a*v *dt =1/2v^2
De lautre cote on a l integrale de -k/x^2*dx/dt quon multilplie par dt ce qui nous donne une integrale par rapport a dx

Conclusion : 1/2*v^2=k/x donc v=sqrt(2k/x)

Posté par
Kildeur
re : Mecanique 26-02-18 à 18:20

En suivant la méthode de Vanoise j'arrive plutôt à v \frac{dv}{v} = -\frac{k}{x^2}dt. sauf erreur de ma part.

Posté par
QLglt27
re : Mecanique 26-02-18 à 18:28

Dun cote jai multiplie par v et de lautre par dx/dt (=v non ?)

Le piege qui me genait cest que en integrant lexpression de a on se retrouve avec v=integrale -k/(x^2) dt et la jetais bloque...

Posté par
vanoise
re : Mecanique 26-02-18 à 18:35

Je crois que tu as compris pour lintegration. Attention tout de même : une primitive se détermine à une constante près que tu peux obtenir à partir des conditions initiales. Tu dois donc revoir l'expression finale de la vitesse.
Cela n'est pas demandé ici mais tu peux vérifier la cohérence du résultat avec celui déduit du théorème de l'énergie cinétique.

Posté par
QLglt27
re : Mecanique 26-02-18 à 18:40

Oui oui je m'en suis rendu compte apres ^^ Il faut soustraire sqrt(2k/x0) a mon resultat ! Merci encore vanoise cest gentil ! A bientot

Posté par
Kildeur
re : Mecanique 26-02-18 à 18:40

\int dv = -k \int \frac{1}{x(t)^2} dt. où j'ai bien précisé ici que x dépend du temps (j'ai dit une bêtise tout à l heure car je suis allé trop vite).
Donc il te reste à intégrer l'expression de droite, celle de gauche étant triviale comme tu l'as indiqué. Et tu connais une intégrale de cela.



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