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Niveau terminale
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systèmes méchaniques-chute d'une goute d'eau-methode d'euler

Posté par
mathilde
03-05-12 à 11:01

bonjour, je suis en terminale s et jai un devoir maison de plusieurs exercices a rendre pour la rentrée mais je ne vois pas du tout comment finir cet exercice.cela fait maintenant une semaine que je cherche cest pourquoi je vous demande votre aide.je met les vecteurs en gras.

consigne:
une goutelette d'eau sphérique, de rayon r, tombe verticalement dans l'atmosphère.sa vitesse initiale est nulle.elle est soumise à son poids et à une force de frottement proportionelle à sa vitesse f=-6rv. la force d'archimed peut etre négligée.
après avoir établi l'équation différentielle du mouvement de la goputelette, en negligeant la force d'archimed,utilisez la méthode d'euler pour:
a. représenter la vitesse limite de la goutelette;
b.représenter graphiquement l'évolution de sa vitesse avec le temps;
c.déterminer le temps caractéristique de sa chute et évaluer la durée nessesaire pour que son mouvement devienne uniforme.
données:
r=0.25mm , =18.10-6N.s.m-1 , masse volumiquede l'eau=1000kg/m3  ,  masse volumique de l'aire=1.3 kg/m3

-pour la question a jai utilisé trouvé l'équation differentielle suivante:9.8-1.296v=a
-pour la question b jai utilisé la méthode d'euler sur exel pour tracer le graphique et trouve donc grace au graphique la vitesse limite suivante; vlim=7.562m/s
-et je ne voit pas du tout comment faire pour la question c car par méthode graphique je trouve un résultat très éloigné de mon tableau de valeur exel et jai essayer d'utiliser les equations horraires mais cela me donne des formules irésolvables et je trouve un t= 6h.pouvez vous me donner une piste a suivre pour résoudre cette derniere question?
merci d'avance!

Posté par
efpe
re : systèmes méchaniques-chute d'une goute d'eau-methode d'eule 03-05-12 à 19:36

tu as réussi à avoir l'évolution de la vitesse au cours du temps sur excel non ? donc si tu traces cette évolution tu vas obtenir une exponentielle qui tend vers une asymptote. C'est ce qui doit te permettre de trouver le temps caractéristique. Donne moi la valeur que tu trouves je te dirai si c'est probable

Posté par
mathilde
re : systèmes méchaniques-chute d'une goute d'eau-methode d'eule 03-05-12 à 19:42

c'est a dire que je doit tracel la tengente a la courbe a t=0? parceque dans mes valeures je trouve plutot 7 secondes et avec la courbe jai beaucoup moins.

Posté par
efpe
re : systèmes méchaniques-chute d'une goute d'eau-methode d'eule 03-05-12 à 19:53

avec mes calculs, tu devrais trouver dans les 0.77 secondes. Oui tu peux prendre la tangente à t=0 ou le temps correspondant à une vitesse égale à 67 % de la valeur finale

Posté par
mathilde
re : systèmes méchaniques-chute d'une goute d'eau-methode d'eule 05-05-12 à 17:53

oui je trouve bien une valeur proche de 0.77 pour le temps caractéristique de chute et le mouvement devient uniforme au bout de environ de 4 secondes.merci beaucoup pour votre aide .

Posté par
efpe
re : systèmes méchaniques-chute d'une goute d'eau-methode d'eule 05-05-12 à 18:17

de rien !



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