[physique] [TS>prepa] Ensemble d'exercices de physique

[invitec1242683]

le volume constant et fait varier la masse ? ce n'est pas tres possible XD
-----

[invite9a322bed]

La masse reste constante, c'est le volume qui doit varier, et si le ballon n'est pas élastique, l'eau ne gèlera pas totalement.. non ? xD

[Seirios]

le volume constant et fait varier la masse ? ce n'est pas tres possible XD

Cela dépend des hypothèses ; si on souhaite garder un volume constant, alors enlève de la matière, pour avoir une boule de glace dans un même sphère, mais qui aura une masse différente.
Mais bon, je vais supposer que les deux sphères ont une rayon différent.

[invitec1242683]

si on devait a quelque moment que ce soit substituer de la masse en découpant la sphere ou en lui faisant une ponction XD je crois que je l'aurai précisé

[Seirios]

Mais pour petit, on a , donc il n'y a pas d'influence du volume ou même de la masse, non ? (et il me semble que c'est pareil pour la généralisation pour tout avec la formule de Borda)

[invitec1242683]

Reflechissons bien à quelle peut être la différence cinétique entre un sphere remplie d'eau en mouvement et une sphere gelée en mouvement .

[Seirios]

Pour déterminer la période d'un pendule simple, on peut utiliser l'énergie mécanique, mais on ne fait intervenir que la longueur du pendule, la masse (et encore elle se simplifie) et ...

Je ne vois vraiment pas où pourrait résider la différence...Il faudrait avoir une expression qui mettrait en jeu la masse volumique ou le rayon de la sphère (mais on néglige bien les frottements de l'air ?) ; Sinon on pourrait dire que l'eau "bouge" à l'intérieur de la sphère, mais bon...

[invitec1242683]

Voila phys2 , l'eau bouge à l'intérieur de la sphère . Mais attention , devrais tu considérer désomrais cette sphère comme une particule ?
Sommes nous toujours en mécanique du point ??

[Seirios]

Je pense qu'on peut se ramener à la mécanique du point par un certain dispositif, mais je n'arrive pour l'instant pas à en tirer une équation du mouvement, mais je travaille dessus

[Seirios]

J'ai pensé, pour modéliser le mouvement de l'eau à l'intérieur de la sphère, à un système de 'double pendule' (un premier pendule de longueur l et un second de longueur R). Pour que ce soit plus clair, j'en ai fait en schéma que j'ai mis en pièce jointe.

J'ai trouvé l'équation différentielle :

On reconnait donc deux équations différentielles de pendule, puis un therme de 'couplage' entre les deux.

Je ne me suis pas penché sur la recherche du résultat, mais à première cela à l'air tendu, donc j'aimerais savoir si je suis sur la bonne voie.

[invitec1242683]

Non , cela est faux , mais c'est toutefois une assez bonne idée après tout .
Il s'agit de calculer le mouvement de las phère après que l'eau ait gelé ! attention Imaginons cependant que nous cherchins la période des oscillations de l'eau (liquide) à l'intérieur de la sphère . Il ya la viscosité à prendre en compte , puis la résistance à la pression etc... puis la réaction de la paroi pendant le mouvement de la sphere , qui , est dûe à l'accélération de la sphere impliquant des mouvements internes impliquand eux mêmes des chocs avec la paroi . Enfin bref cela devient un probleme d'une assez grandecomplexité , qui n'a plus tellement à voir avec le probleme posé .

[Seirios]

Il s'agit de calculer le mouvement de las phère après que l'eau ait gelé !

Mais quand on dit "De quel facteur la période des oscillations va changer après que l'eau ne gèle?", c'est que l'on doit comparer la période dans les deux cas, et donc notamment dans le cas de l'eau liquide, non ?

[invite8241b23e]

Phys : pourrais-tu poster des images plutôt que des images dans un pdf, c'est moins lourd pour l'utilisateur !

[invitec1242683]

Oui , mais à ce moment la ne te complique pas trop la vie : considère l'eau comme étant un fluide idéal .
je te repose ma question .
Si j'ai parlé d'une sphère , peux tu te considérer en mécanique du poitn?

[Seirios]

Phys : pourrais-tu poster des images plutôt que des images dans un pdf, c'est moins lourd pour l'utilisateur !

Très bien, j'essaierai d'y penser la prochaine fois

Oui , mais à ce moment la ne te complique pas trop la vie : considère l'eau comme étant un fluide idéal .

Quelles propriétés donnes-tu à un fluide idéal ?

Si j'ai parlé d'une sphère , peux tu te considérer en mécanique du poitn?

Selon le contexte, on peut se ramener à un problème de mécanique du point, et à première je ne voyais pas en quoi le fait que ce soit une sphère changeait le problème...

[invitec1242683]

Selon le contexte, on peut se ramener à un problème de mécanique du point, et à première je ne voyais pas en quoi le fait que ce soit une sphère changeait le problème...

Reflechis davantage , D ieu sait si tu en es capable

[invitec1242683]

considere le fluide incompressible si tu preferes

[invitee9486367]

Hello !
Oui alors ils sont quand même assez difficiles mais comme on dit en anglais , challenging !
N'hésitez pas a nous demander des choses
Bon courage

boujour,
Actualement je veux réviser le programme de sup, alors sa me fera plaisir si ta des truc de thermodynamique et merci d'avance, spécialement des td pliz ( assez difficile si possible ^^).
moi c moti je monte en MP cette année

[invitec1242683]

oki pour la thermo : tu veux des exos ou des cours ou les deux ? si ce sont des exos tu veux des exos de pure révision ou d'approfondissement , si c'est d'approfondissement de quel type tu les veux ( dans le programme ) et/ou ( et/ou hors programme ) ??

[Seirios]

considere le fluide incompressible si tu preferes

Alors l'eau ne bouge pas dans la sphère, si on la considère comme incompressible Si c'est le cas, j'ai calculer l'équation différentielle caractéristique du mouvement d'une masse dm dans un volume dV de la sphère de rayon R (donc un cas général), en utilisant la conservation de l'énergie mécanique, puisqu'il n'y a pas de frottements ; ensuite j'ai sommé les équations différentielles de tous les points (en intégrant), mais je reviens à l'équation différentielle d'un pendule simple, c'est-à-dire supprimant les paramètres de volumes ou de de rayon de la sphère...

[invitec1242683]

L'astuce est de considérer un tel rayon

[Seirios]

J'avais fait une petite erreur dans mon équation différentielle de départ, et après calculs (bien trop complexes pour un Terminale, donc je pense que je me suis compliqué la vie...), j'obtiens la période pour un pendule le longueur (jusqu'au centre de la sphère) avec une sphère de rayon R :



Ce qui est inexploitable pour observer le comportement de T après multiplication du rayon par un constante, même après linéarisation des sinus et cosinus...

Tu n'aurais pas une indication pour que je puisse débuter l'exercice sur de bonnes bases ?

[invitec1242683]

Je ne suis pas persuadé que ton intégrale soit homogène et même qu'elle ait un quelconque sens physique .
Explique moi comment en es tu arrivé par la ?

[invitec1242683]

Voici la solution de l'exercice 5 en anglais

[Seirios]

Je ne suis pas persuadé que ton intégrale soit homogène et même qu'elle ait un quelconque sens physique .

Personnellement je trouve que mon intégrale est bien homogène à une durée...

Explique moi comment en es tu arrivé par la ?

J'ai repéré un point dans la sphère par sa distance au centre, par l'angle qu'il forme avec l'horizontale dans le plan de la feuille, et par l'angle qu'il forme avec l'horizontale dans le plan normal à la feuille. J'écris que la somme des énergies potentielle et gravitationnelle pour tout angle que forme le pendule avec la verticale est égale à l'énergie potentielle pour un angle maximal (puisque l'énergie cinétique est alors nulle). Les masses dm se simplifient, et j'utilise une intégrale triple de 0 à R pour la distance du point au centre de la sphère, de 0 à pi pour le premier angle puis de 0 à deux fois pi pour le second. Après calcul, j'obtiens une équation différentielle, de laquelle je tire l'intégrale que j'ai cité.
Mais je sais déjà que ce n'est pas la même méthode qu'il faut utiliser, parce que l'intégrale triple n'est pas vraiment connu d'un Terminal

J'attends donc la correction.

[invitec1242683]

La correction est ci dessus . Et pas besoin d'une intégrale triple

[invitec1242683]

pour ton intégrale c'est bon c'est homogène on trouve en effet du (l/g)^1/2 ce qui est homogène à une durée

[invitec1242683]

tu m'excuseras de m'exprimer trop vite mais l'idée d'une intégrale triple était excellente même si je ne pense pas que d'un point de vue pratique on aboutisse à quelque chose de concret

[Seirios]

La correction est ci dessus

J'attendais la validation ; J'ai donc regarder, et j'aurais quelques questions : comment traduit-on "compound pendulum" ? Parce que je ne connais pas le résultat qui est donné sur la période de ce pendule.

J'aurais également besoin d'un petit éclaircissement sur ce passage :

Then, as is obvious in a frame moving with the center of mass, there will appear an unbalanced couple (not negated by pseudoforces) which will cause the fluid to move rotationally so as to destroy the differences in acceleration.

[invitec1242683]

pendule solide