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oscillateur harmonique

Posté par emire (invité) 06-05-05 à 10:25

Bonjour,

J'ai besoin d'aide sur un probleme d'equa diff.

Un solide en mouvement oscillatoire harmonique le long d'un axe (pendule elastique horizontal) est tel que:
.Son abscisse x(t) sur l'axe verifie x(0)=3 et x'(0)=0
.Il occupela meme position avec la meme vitesse 1/2 seconde apres.
Exprimer x(t) en fonction de t.

Je ne sais pas si c'est le fait que ce soit de la physique ou si ce sont les equa diff mais je bloque!!

Je sais que dire que le solide est en mouvement oscillatoire harmonique signifie qu'il existe un reel non nul w tel que x''+w²x=0
et pourtant je n'y arrive pas.

C'est sans doute tout bete mais s'il vous plait aidez moi

Merci

Posté par
JJa
re : oscillateur harmonique 06-05-05 à 12:20

x'' = -w² x
2 x'' x' = -w² 2 x x'
que l'on intègre :
x'² = -w² x² + C
on détermine C par la condition x(0)=3 et x'(0)=0
x' = (+ou-) racine(-w² x² + C)
dx / racine(-w² x² + C) = dt
que l'on intègre, ce qui donne la fonction t(x).
On détermine la constante d'intégration par la condition x(0)=3.
Finalement on exprime x(t) à partir de t(x).


Posté par
otto
re : oscillateur harmonique 06-05-05 à 12:22

Tu dois connaitre la solution générale de cette équation.
Ensuite tu peux trouver les constantes avec les conditions initiales:

x(t)=Acos(wt)+Bsin(wt)

Bizarrement le problème semble mal posé... il y'a selon moi trop de donnée, ou alors l'équation n'est pas x"+w^2x=0.

Posté par emire (invité)re : oscillateur harmonique 06-05-05 à 16:56

Rebonjour,

Tout d'abord JJa ta methode est peut etre juste mais je la trouve un peu compliquée (et a moins d'une erreur j'ai des arctan dont je ne sais que faire!!) et ou utilise t on l'information sur la position et la vitesse au bout d'1/2 seconde.

Moi j'etais effectivement partie comme otto.

Avec x(0)=0 et x'(O)=O j'obtiens A=3 et B=0

D'ou x(t)=3cos(wt)
et je me suis dis que la seconde info nous permet peut etre de determiner w grace a elle on trouve
3cos(w/2)=3
-3sin(w/2)=0

Donc w=+k k#0

d'ou x(t)=3cos((+k)t) k#0

Mais franchement je ne suis pas convaincu. Peut on avoir une infinite de w? Et y a t il une signification a ce resultat?

Posté par
otto
re : oscillateur harmonique 06-05-05 à 20:52

Non tu dois avoir raison, je n'avais pas vu que w était à déterminer.
C'est possible que tu aies une infinité de solutions puisque tu as une infinité d'équations en fonction de w...



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