Simulation d'une balle attachée à une ficelle - Page 2
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Simulation d'une balle attachée à une ficelle



  1. #31
    LPFR

    Re : Simulation d'une balle attachée à une ficelle


    ------

    Citation Envoyé par lucas.gautheron Voir le message
    Attention : comme le point d'entrainement (la main) possède un mouvement arbitraire, on ne peut trouver en général de référentiel galiléen dans lequel est elle immobile.
    ...
    Bonjour lucas.gauteron.
    Vous avez raison. C’est pour cela que j’avais dit que je n’étais pas sur à 100%.
    Je n’avais pas réussi à trouver un exemple simple où le moment angulaire par rapport au point d’entraînement change « sans qu’il ne se passe rien ».
    Maintenant je l’ai trouvé et donc mon affirmation est fausse, comme vous l’avez montré.
    Au revoir.

    -----

  2. #32
    Dynamix

    Re : Simulation d'une balle attachée à une ficelle

    _Le mouvement n' est à accélération centrale que dans le référentiel main (sauf si la main est immobile) .
    _Comme le souligne lucas.gautheron , le référentiel main n' est pas en général galiléen .
    _Si le référentiel main est galiléen , Ω est constant .
    _dΩ/dt ne dépend pas de la masse de la balle , mais uniquement de la composante normale à la ficelle de l' accélération de la main .

    Finalement ce petit jeu de physique est plutôt amusant .
    Question de gout ...

  3. #33
    lucas.gautheron

    Re : Simulation d'une balle attachée à une ficelle

    en finissant rapidement le calcul (risque d'erreur important ), je trouve :



    /pour l'instant/ je ne vois rien d'aberrant, dans les configurations triviales, et il n'est pas étonnant que ça puisse être instable dans des situations où la vitesse de la main n'est pas bornée.
    Le résultat est simple (accélération angulaire = composante orthogonale de l'accélération de la main divisée par la longueur de la ficelle), et bien sur la masse n'apparait pas, c'est plutôt de la cinématique qu'autre chose.
    Mais on peut rajouter des frottements et je pense que c'est mieux pour le jeu (sinon une fois la main à l'arrêt la masse continue de tourner indéfiniment...)

    A+
    Dernière modification par LPFR ; 26/07/2015 à 07h49. Motif: ajout du = 0 oublié dans la formule.
    Étonnant, non ?

  4. #34
    Dynamix

    Re : Simulation d'une balle attachée à une ficelle

    Citation Envoyé par lucas.gautheron Voir le message
    (accélération angulaire = composante orthogonale de l'accélération de la main divisée par la longueur de la ficelle)
    Me voila rassuré
    On arrive au même résultat par des chemins différents .

  5. #35
    LPFR

    Re : Simulation d'une balle attachée à une ficelle

    Citation Envoyé par lucas.gautheron Voir le message
    en finissant rapidement le calcul (risque d'erreur important ), je trouve :



    /pour l'instant/ je ne vois rien d'aberrant, dans les configurations triviales, et il n'est pas étonnant que ça puisse être instable dans des situations où la vitesse de la main n'est pas bornée.
    Le résultat est simple (accélération angulaire = composante orthogonale de l'accélération de la main divisée par la longueur de la ficelle), et bien sur la masse n'apparait pas, c'est plutôt de la cinématique qu'autre chose.
    Mais on peut rajouter des frottements et je pense que c'est mieux pour le jeu (sinon une fois la main à l'arrêt la masse continue de tourner indéfiniment...)

    A+
    Re.
    Je suis un peu perdu :
    C’est quoi exactement l’angle thêta ?
    Est-ce l’angle que fait la ficelle vue du référentiel fixe ?
    A+

  6. #36
    lucas.gautheron

    Re : Simulation d'une balle attachée à une ficelle

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Re.
    Je suis un peu perdu :
    C’est quoi exactement l’angle thêta ?
    Est-ce l’angle que fait la ficelle vue du référentiel fixe ?
    A+
    Si je ne me suis pas trompé, oui

    A+
    Étonnant, non ?

  7. #37
    1max2

    Re : Simulation d'une balle attachée à une ficelle

    Bonsoir à tous, on suppose donc des frottements de l'air .
    Si la main (accroche ficelle -main) décrit un cercle de même période que la balle, la balle décrira un cercle aussi de manière évidente , de cette manière, il me semble . La force a une composante tangentielle au mouvement pour contrer les frottements ..
    ficelle-balle.jpg
    Images attachées Images attachées  
    Dernière modification par 1max2 ; 25/07/2015 à 23h27.

  8. #38
    LPFR

    Re : Simulation d'une balle attachée à une ficelle

    Citation Envoyé par lucas.gautheron Voir le message
    ...



    ...
    Bonjour.
    Je pense qu’il y a une faute de frappe et qu’à la place du signe plus il faut lire un égal (du moins c’est ce que j’ai lu jusqu’à ce matin).
    Au revoir.

  9. #39
    lucas.gautheron

    Re : Simulation d'une balle attachée à une ficelle

    Bonjour,

    J'ai oubliéle "=0" à la fin désolé. Il est possible en revanche qu'il y ait une erreur de signe et qu'il doive remplacer le plus

    A+
    Étonnant, non ?

  10. #40
    LPFR

    Re : Simulation d'une balle attachée à une ficelle

    Re.
    OK. Je l'ajoute pour faciliter la lecture de la discussion.
    A+

  11. #41
    Dynamix

    Re : Simulation d'une balle attachée à une ficelle

    Citation Envoyé par lucas.gautheron Voir le message
    Il est possible en revanche qu'il y ait une erreur de signe et qu'il doive remplacer le plus
    Ces deux termes perpendiculaires à la ficelle doivent s' annuler .
    C' est donc bien "=0" qu' il faut ajouter .

  12. #42
    lucas.gautheron

    Re : Simulation d'une balle attachée à une ficelle

    Oui et on voit que le signe est bon parce si l'on tire la ficelle "vers la droite", alors que le masse est "vers la gauche", en posant (qui est petit), on retrouve l'équation du pendule (et c'est bien normal du fait de l'équivalence entre le champ de pesanteur et "un référentiel accéléré").

    Avec des frottements à la fois visqueux ( et solide (, tant qu'il y a mouvement) alors :



    (ça devient vilain)

    A+
    Étonnant, non ?

  13. #43
    lucas.gautheron

    Re : Simulation d'une balle attachée à une ficelle

    On peut regarder quelques cas particuliers :

    1) : la main se déplace à vitesse constante. Alors il existe une position d'équilibre (très logique) vers laquelle la masse va converger grâce aux frottements !

    2) la main est immobile (par ex. à l'origine) :


    et donc jusqu'à ce que theta point s'annulle (ensuite il reste nul).

    Et donc le temps d'arrêt vérifie :

    et finalement

    C'est intéressant parce que cela permet de bien choisir alpha et mu dans la simulation.

    A+
    Dernière modification par lucas.gautheron ; 26/07/2015 à 15h01.
    Étonnant, non ?

  14. #44
    lucas.gautheron

    Re : Simulation d'une balle attachée à une ficelle

    Citation Envoyé par 1max2 Voir le message
    Bonsoir à tous, on suppose donc des frottements de l'air .
    Si la main (accroche ficelle -main) décrit un cercle de même période que la balle, la balle décrira un cercle aussi de manière évidente , de cette manière, il me semble . La force a une composante tangentielle au mouvement pour contrer les frottements ..
    Si la main décrit un cercle de rayon R à pulsation omega 0

    (sans frottements)

    j'ai lancé une résolution numérique rapidement et la vitesse angulaire est périodique et non constante.

    Avec r = 2R, et omega = 1 tour / s, en l'absence de frottements (et avec theta(0) = theta point(0) = 0)

    Nom : no_fric.jpg
Affichages : 114
Taille : 48,2 Ko

    A la louche, la vitesse angulaire moyenne est bien omega, mais elle varie beaucoup

    A+
    Dernière modification par lucas.gautheron ; 26/07/2015 à 17h10.
    Étonnant, non ?

  15. #45
    Dynamix

    Re : Simulation d'une balle attachée à une ficelle

    C' est très sensible aux conditions initiales .
    En particulier Ω(0)

  16. #46
    lucas.gautheron

    Re : Simulation d'une balle attachée à une ficelle

    En effet, le résultat dépend énormément des conditions initiales, peut être certaines configurations sont très stables en tout cas
    ce serait bien de pouvoir tester pour de vrai
    Étonnant, non ?

  17. #47
    Dynamix

    Re : Simulation d'une balle attachée à une ficelle

    A bord de l' ISS .

  18. #48
    1max2

    Re : Simulation d'une balle attachée à une ficelle

    Citation Envoyé par lucas.gautheron Voir le message
    En effet, le résultat dépend énormément des conditions initiales, peut être certaines configurations sont très stables en tout cas
    ce serait bien de pouvoir tester pour de vrai
    Ma vous n'avez jamais accroché une balle à une ficelle quand vous étiez gamin .je me suis empressé de le refaire , hier ! Pour annuler la gravité, "il suffit" de faire tourner horizontalement , pas besoin d'aller sur l'ISS ! Je vous assure que le système est très stable, on peut régler très facilement la période avec la main ...

  19. #49
    LPFR

    Re : Simulation d'une balle attachée à une ficelle

    Citation Envoyé par lucas.gautheron Voir le message
    En effet, le résultat dépend énormément des conditions initiales, peut être certaines configurations sont très stables en tout cas
    ce serait bien de pouvoir tester pour de vrai
    Bonjour.
    Je n’interprète pas la courbe du post #44 comme une instabilité mais comme une oscillation autour de la position d’équilibre (dynamique) que le système atteindrait s’il y avait de l’amortissement.
    Je fais un parallèle avec le mouvement d’un pendule ordinaire avec de la gravité mais dont le support se met à glisser à vitesse constante le long d’un rail. Le mouvement du pendule va être l’oscillation habituelle plus le déplacement horizontal.
    Au revoir.

  20. #50
    lucas.gautheron

    Re : Simulation d'une balle attachée à une ficelle

    Bonjour,
    @LPFR: je suis d'accord, mais comme le système est très sensible aux conditions initiales, alors s'il n'est pas tout à fait périodique, on peut voir les choses comme si au terme de chaque "presque période" on recommançait avec des conditions initiales légèrement différentes jusqu'à elles aient changé de façon significative.

    A+
    Étonnant, non ?

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