[exo]Une question de mécanique pour débutant
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[exo]Une question de mécanique pour débutant



  1. #1
    Darkmind29

    [exo]Une question de mécanique pour débutant


    ------

    Bonjour,

    Je me remets à la physique pour préparer un concours mais j'ai passé mon bac S il y a plus de 15 ans alors c'est un peu difficile de redémarrer la machine.

    Quelqu'un pourrait-il m'expliquer le raisonnement de la première question concernant la loi donnant v(t) ?

    Pour moi la vitesse étant une primitive de l'accélération on aurait quelque chose du genre v=-kv3/3 +v0

    Merci pour votre aide

    -----
    Dernière modification par Darkmind29 ; 10/07/2015 à 14h17.

  2. #2
    Darkmind29

    Re : [exo]Une question de mécanique pour débutant

    Suite au déplacement du topic je remets l'énoncé du problème :

    Un mobile animé d'une vitesse constante v0 pénètre dans un milieu résistant dans lequel il est soumis à une accélération a=-kv2 avec k constante et v la vitesse instantanée.

    Les questions sont les suivantes :

    1- En prenant pour origine des temps et de l'espace le moment où le mobile pénètre dans le milieu, établir la loi donnant v(t)

    2- En déduire l'équation du mouvement

    3- Montrer qu'après un parcours x, la vitesse est v=v0e-kx

  3. #3
    Hermillon73
    Animateur Orientation

    Re : [exo]Une question de mécanique pour débutant

    Bonjour,

    Vous oubliez que v dépend explicitement de la vitesse :

    a = - k v(t)2

    Il vous faut donc partir de dv/dt = - k v(t)2

    Cordialement

  4. #4
    Darkmind29

    Re : [exo]Une question de mécanique pour débutant

    Je me retrouve donc avec l'équation suivante à résoudre :

    v'(t)+kv²(t)=0

    Suis-je sur la bonne voie ?

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    imoca

    Re : [exo]Une question de mécanique pour débutant

    Oui, il s'agit de la bonne équation.

  7. #6
    albanxiii
    Modérateur

    Re : [exo]Une question de mécanique pour débutant

    Bonjour,

    Faites attention aux notations, en particulier pour les dérivées. Mieux vaut les écrire sous la forme , en faisant apparaître explicitement la variable par rapport à laquelle on dérive.
    Ou alors, il y a aussi la convention "universelle", qui dit que . Mais évitez .

    Et Hermillon73 vous a donné une grosse indication

    @+
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  8. #7
    LPFR

    Re : [exo]Une question de mécanique pour débutant

    Citation Envoyé par Darkmind29 Voir le message
    Je me retrouve donc avec l'équation suivante à résoudre :

    v'(t)+kv²(t)=0

    Suis-je sur la bonne voie ?
    Bonjour.
    Oui. C’est l’équation à résoudre.

    Mais V dépend de ‘t’ ou de la position ‘x’.
    Vous pouvez commencer à trouver ‘V’ en fonction de la position avec l’astuce suivante :

    Comme V n’est pas nul vous pouvez simplifier par V et vous aurez une équation très simple.
    Au revoir.

  9. #8
    Darkmind29

    Re : [exo]Une question de mécanique pour débutant

    Je me retrouve avec l'équation différentielle suivante :

    v(t) - racine carrée de (-v'(t)/k) =0

    Merci albanxiii et désolé pour cette mauvaise habitude d'écrire ainsi la dérivée.

    En revanche LPFR, je ne vois pas trop où vous voulez me mener ?
    Dernière modification par Darkmind29 ; 10/07/2015 à 15h41.

  10. #9
    LPFR

    Re : [exo]Une question de mécanique pour débutant

    Citation Envoyé par Darkmind29 Voir le message
    ...
    En revanche LPFR, je ne vois pas trop où vous voulez me mener ?
    Re.
    Dans ce cas, faites ce que je vous dis et vous le verrez.
    A+

  11. #10
    Darkmind29

    Re : [exo]Une question de mécanique pour débutant

    En vous suivant j'obtiens :

    VdV/dx + kV² = 0
    soit dV/dx + kv = 0

    C'est ça ?

  12. #11
    LPFR

    Re : [exo]Une question de mécanique pour débutant

    Re.
    Oui. Intégrez cette équation et vous avez la réponse à la 3ème question.
    Puis « détricotez » le passage entre la dépendance avec ‘x’ et ‘t’ et vous aurez dv/dt en fonction de ‘x’.
    A+

  13. #12
    Darkmind29

    Re : [exo]Une question de mécanique pour débutant

    Si je l'intègre j'obtiens :

    v = ke-x

    d'où dv/dt = -k e-x
    Dernière modification par Darkmind29 ; 10/07/2015 à 16h20.

  14. #13
    Darkmind29

    Re : [exo]Une question de mécanique pour débutant

    Retour de vacances et retour à cet exercice par la même occasion.

    J'ai réussi à démontrer v = k e-x.

    En revanche pour ce que j'avais mis après c'est totalement faux et j'essaie donc de détricoter tout ça pour avoir v(t).
    J'en suis arrivé à ce point en partant de l'équation du dessus :
    x = ln k - ln v(x)
    D'où sa primitive qui nous donnerait v(t) :
    v(t) = ln k - ex/k

    Je pense m'être trompé quelque part car je n'arrive pas au résultat escompté.

    Merci encore pour votre aide

  15. #14
    LPFR

    Re : [exo]Une question de mécanique pour débutant

    Citation Envoyé par Darkmind29 Voir le message
    Si je l'intègre j'obtiens :

    v = ke-x

    d'où dv/dt = -k e-x
    Bonjour.
    Vous avez mal intégré.
    Au revoir.

  16. #15
    Darkmind29

    Re : [exo]Une question de mécanique pour débutant

    Merci pour ton aide LPFR.

    Même si le v dont on parle est fonction de x puis-je écrire dv/dt = -k e-x +v0 ?
    Dernière modification par Darkmind29 ; 15/07/2015 à 12h23.

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