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problème compatibilité unité. ondes et intensité de la pesanteur

Posté par
kuk
26-12-16 à 15:55

Bonjour,

Je suis actuellement en DAEU B. Cela fait dix ans que je n'avais pas fait de physique, et je coince sur un détail:

Je doit calculer la vitesse d'une onde. j'ai comme donnée:

"on peut montrer que la vitesse de cette onde est de l'ordre de √(gh) avec h la hauteur d'eau."

J'ai aussi: g = 9,8 m.s-2 ; h = 1,0 cm.


Après quelque recherche j'ai vite trouvé que g est l'intensité de la pesanteur.

Bon je devine que je vais devoir utiliser √(gh) pour déterminer la vitesse de l'onde, jusqu'ici tout va bien!

Je vais devoir convertir h en m pour le calcul, ca va toujours.

Mais comment se manipule une unité en m.s-2, vu que je dois exprimer une vitesse en m.s-1?
Je pense que la racine carré va m'aider mais je me perd dans mes essais.


Quelqu'un peut-il m'aider a y voir plus clair?

Merci d'avance!

Posté par
dirac
re : problème compatibilité unité. ondes et intensité de la pesa 26-12-16 à 16:23

Hello

(tout d'abord, mes encouragements t'accompagnent"

1) une vitesse et \sqrt{gh} ont même dimension

[vitesse] = L.T^{-1}

[g] = L.T^{-2}
[h] = L
[gh] = L^2.T^{-2}

[\sqrt{gh}] = (L^2.T^{-2})^{\frac{1}{2}} = L.T^{-1}

2) Ensuite montrer que v et \sqrt{gh} ont un même ordre de grandeur ... il faudrait en savoir plus sur le problème qui est posé.

Juste pour le cas où: dans le cas d'une chute libre ou l'on néglige la résistance de l'air

accélération    a = g
vitesse                v = gt
distance parcourue    h = \frac{1}{2}gt^2

Donc
gh = \frac{1}{2}(gt)^2 (en multipliant à gauche et à droite par g dans la 3eme égalité)

Donc
gh = \frac{1}{2}v^2

Donc
v = \sqrt2\sqrt{gh} \approx 1,4\sqrt{gh}

On peut en effet conclure

Posté par
kuk
re : problème compatibilité unité. ondes et intensité de la pesa 26-12-16 à 16:40

Merci de la réponse.

C'est un exercice sur la diffraction des ondes. Grace a ta réponse je pense avoir résolu mon problème. Je met ma réponse a ma sauce:

Je cherche a calculer la vitesse de mon onde notée c en m.s-1.

je doit utiliser √(gh) grace a l'égalité c = √(gh) .

Pour résoudre mon problème d'unité  je "remplace" chaque donnée par son unité ce qui donne:

m.s-1 = √(m/s2 x m)

soit: m.s-1 = √(m2/s2)

Donc la racine et les carré s'annule et je retombe naturellement sur m.s-1 = m/s
soit m.s-1 = m.s-1

cela te parait-il correcte comme raisonnement?

Posté par
dirac
re : problème compatibilité unité. ondes et intensité de la pesa 26-12-16 à 18:08

Citation :
Pour résoudre mon problème d'unité  je "remplace" chaque donnée par son unité ce qui donne:


Il y a les unités et il y a les dimensions  (une dimension peut être exprimée en plusieurs unités, par exemple une longueur (L) peut exprimée en plusieurs unités: km, m, mi, ft, al, ...)

je te recommande de regarder par exemple l'article "Analyse dimensionnelle" dan wikipedia

Quand la question posée est de montrer que

Citation :
onde est de l'ordre de √(gh)


on ne peut se contenter de faire une analyse de dimension  et/ou de prouver que les 2 sont exprimées dans les mêmes unités pour dire que les 2 sont exprimées en m/s, il faut démontrer que le rapport de l'un à l'autre vaut à peut près 1 (ou en tous cas est inférieur à 10).



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