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Théorème de l'énergie cinétique

Posté par
Ikigai
20-09-20 à 01:20

Bonjour.
Pour illustrer le théorème de l'énergie cinétique, notre professeur nous propose un exercice. J'essaye de suivre le raisonnement, mais je bloque à une étape. Pourriez-vous m'aider à y voir plus clair ?  Merci. (J'ai tenté d'écrire l'énoncé de la façon la plus compréhensible possible, mais étant novice sur ce forum, je crois que c'est un peu raté... Si je peux intégrer un scan de l'énoncé, dites-le moi...

Énoncé :

Une particule de rayon r et de masse m glisse dans un fluide de viscosité et est soumis seulement à la force de Stokes. A t=0, on a v=v0.

Donc la variation de l'énergie cinétique dans ce système est égale à la force de frottements.

Ec = (1/2)mv²(t)          dEc = mv(t)dv   (variation d'énergie cinétique)
Fstokes = -6r(t)          W = Fstokes . dl = -6rv(t)dx   (travail de la force)

dEc = W
mv(t)dv = -6rv(t)dx
mdv = -6rdx
(dv/dt) = -(6r/m) (dx/dt)
(dv/dt) = -(6rv/m) v
(dv/v) = -(6r/m) dt
    [    v0->v(t) (dv/v) = - 0->t (6r/m) dt
ln(v(t)/v0) = -(6r/m) t     ]    
v(t) = v0 e^(-(6r/m) t )  


Ce que je ne comprends pas, c'est le passage entre crochets. Je ne comprends pas comment le prof passe des intégrales au logarithme népérien.

Posté par
gts2
re : Théorème de l'énergie cinétique 20-09-20 à 06:28

Bonjour,

Je suppose que vous savez que \frac{d ln(x)}{dx}=\frac{1}{x}

Posté par
gts2
re : Théorème de l'énergie cinétique 20-09-20 à 06:31

Clic intempestif...

Donc si la dérivée du logarithme est 1/x, alors la primitive de 1/x est ln(x)

Posté par
Ikigai
re : Théorème de l'énergie cinétique 20-09-20 à 10:59

Merci pour votre réponse, mais je ne suis toujours pas sûr d'avoir saisi.

J'avoue avoir toujours eu du mal à manipuler les intégrales et calculs de primitives... Alors je ne comprends pas du tout pourquoi un ln apparaît (d'un côté et pas de l'autre, en plus) et pourquoi il vaut ce qu'il vaut, malgré votre message.

Posté par
gts2
re : Théorème de l'énergie cinétique 20-09-20 à 11:25

Bonjour,

Là ce n'est plus de la physique mais des mathématiques, voir sur l'île de maths peut-être :

Vous pouvez aussi poser la question sur le forum maths, mais ils ne sont pas forcément très fans de la technique physicienne de séparation des variables, ils considéreraient plutôt cela comme une équation différentielle linéaire d'ordre 1 de solution exponentielle.

Pour ce qui est de l'autre côté, c'est l'intégrale d'une constante \int_0^t a \cdot dt=a\cdot t, si on dérive cela donne \frac{d(a\cdot t)}{dt}=a qui est bien la fonction que l'on cherche à intégrer.

Posté par
Ikigai
re : Théorème de l'énergie cinétique 20-09-20 à 11:48

Merci pour votre aide !



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