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Posté par
Marc35
re : Ressort 28-09-09 à 19:00

"Un mouvement oscillatoire amorti exponentiellement" est de la forme  e^{-\alpha t}\,sin(\omega t)\,\,ou\,\,e^{-\alpha t}\,cos(\omega t).
Avant les questions 3 et 4, il faut trouver les racines de l'équation caractéristique.
On a le discriminant qui est positif ( = 39,2 sauf erreur) apparemment donc pour les racines, c'est comme d'habitude :  \frac{-b\pm sqrt{\Delta}}{2a}.
Ensuite, à l'aide des racines, il faut établir l'équation du mouvement.

Posté par
gbm Webmaster
re : Ressort 28-09-09 à 19:03

Salut Marc

Posté par
marissa10
re : Ressort 28-09-09 à 19:04

Il faut donc résoudre ; dv/dt = g - (Vg)/m - (f/m)*v ?

Posté par
marissa10
re : Ressort 28-09-09 à 19:06

Oups !! Désolée Marc, je croyais qu'il suffisait de dire que le mouvement du cylindre était apériodique.

Posté par
gbm Webmaster
re : Ressort 28-09-09 à 19:08

Tu as le discriminant de l'équation caractéristique.

Il est positif donc il y a deux racines comme l'a dit Marc.

Donc z(t) est de la forme

z(t) = Aexp(r1.t) + Bexp(r2.t)

avec r1 et r2 les racines de l'équation caractéristique.

A,B sont à déterminer à l'aide des conditions initiales

Posté par
gbm Webmaster
re : Ressort 28-09-09 à 19:08

Citation :
le mouvement du cylindre était apériodique


oui donc tu connais la solution générale de l'équation différentielle en z (je te l'ai rappeler ci-dessus).

Posté par
gbm Webmaster
re : Ressort 28-09-09 à 19:09

Il faut résoudre l'équation différentielle en z et non en v ... (voir ancien topic)

Posté par
marissa10
re : Ressort 28-09-09 à 19:10

Pour les racines je trouve 2.13 et -4.13

Posté par
Marc35
re : Ressort 28-09-09 à 19:13

Salut gbm


Comme il y a deux inconnues A et B, il faut utiliser z(0) et \frac{dz}{dt}(0)

Posté par
marissa10
re : Ressort 28-09-09 à 19:20

Je ne trouve pas z(0) et dz/dt(0) dans l'énoncé ?

Posté par
Marc35
re : Ressort 28-09-09 à 19:22

2,13 et -4,13 sont effectivement des valeurs approchées des racines

Posté par
marissa10
re : Ressort 28-09-09 à 19:25

Ca ne serait tout de même pas ; z(0) = 5 et dz/dt(0) = 0 ?

Posté par
Marc35
re : Ressort 28-09-09 à 19:26

"A l'instant initial, on écarte le cylindre de 5 cm vers le bas, et on le lâche sans vitesse initiale"
==> z(0) = 0,05 m  (axe orienté vers le bas, je crois...)
==> \frac{dz}{dt}(0)\,=\,0

Posté par
marissa10
re : Ressort 28-09-09 à 19:27

whouaaa, j'avais presque juste, à part la convertion, quel exploit

Posté par
marissa10
re : Ressort 28-09-09 à 19:30

Donc ça ferait : Z(t) = -0.05 e(2.13*t) + 0 e(-4.13*t)

Posté par
marissa10
re : Ressort 28-09-09 à 19:32

Donc : Z(t) = -0.05 e(2.13*t) et avec ça je peux dire la nature du mouvement du cylindre ?

Posté par
Marc35
re : Ressort 28-09-09 à 19:34

Non, ce n'est pas aussi simple...
z(t)\,=\,A\,e^{2,13t}\,+\,B\,e^{-4,13t}
et il faut calculer \frac{dz(t)}{dt}

Posté par
marissa10
re : Ressort 28-09-09 à 19:36

alors là, perdue. Commet je fais pour calculer ça ?

Posté par
Marc35
re : Ressort 28-09-09 à 19:40

Tu dérives z(t) normalement

Posté par
marissa10
re : Ressort 28-09-09 à 19:43

Z'(t) = dz/dt = 2.12 A e(2.13t) - 4.13 B e(-4.13t)

Posté par
Marc35
re : Ressort 28-09-09 à 19:44

Oui, c'est ça

Posté par
marissa10
re : Ressort 28-09-09 à 19:45

mais je ne vois pas ce qu'il faut faire car je croyais que A = z(0) = 0.05  et B = dz/dt = 0

Posté par
marissa10
re : Ressort 28-09-09 à 19:46

dz/dt(0) pardon

Posté par
Marc35
re : Ressort 28-09-09 à 19:50

A n'est pas égal à z(0) et B n'est pas égal à dz/dt(0)
On a un système de deux équations à 2 inconnues
z(0)\,=\,0,05\,=\,A+B
\frac{dz}{dt}(0)\,=\,0\,=\,2,13\,A\,-\,4,13\,B

Posté par
marissa10
re : Ressort 28-09-09 à 19:56

OK, donc je trouve A ~ 0.033 et B ~0.017 c'est ça ?

Posté par
marissa10
re : Ressort 28-09-09 à 19:58

Ca donnerait : Z(t) = 0.033 e(2.13t) + 0.017 e(-4.13t)

Posté par
marissa10
re : Ressort 28-09-09 à 19:59

Donc là je peux dire que la nature du mouvement du cylindre est apériodique ?

Posté par
Marc35
re : Ressort 28-09-09 à 19:59

C'est ce que je trouve aussi...

Posté par
marissa10
re : Ressort 28-09-09 à 20:01

Pour la 3 il suffit que je remplace t par 1 ? Ca me semble trop facile.

Posté par
Marc35
re : Ressort 28-09-09 à 20:01

Le mouvement est apériodique effectivement.
On doit pouvoir l'exprimer à l'aide d'un cosinus hyperbolique mais ça n'amènera pas grand-chose...

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