Equation différentielle non-linéaire
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Equation différentielle non-linéaire



  1. #1
    Alphasaft

    Equation différentielle non-linéaire


    ------

    Bonjour,

    Je voulais simplement savoir s'il existait une fonction f vérifiant f" = k*f^(-2), où k est une constante réelle (par curiosité j'ai tenté de modéliser l'évolution de la distance entre un astre de centre O supposé fixe et un astéroïde de centre A s'approchant de cet astre en ligne droite (sur l'axe (OA)) sans vitesse initiale, ce qui (si je ne me suis pas trompé) donne une équation de cette forme si on ne prend en compte que la force de gravitation). Je précise que j'ai décidé de poster cette question sur le forum de maths puisqu'en l'essence c'en est plutôt que de la physique.

    De manière plus générale, peut-on donner une solution explicite à l'équation f" = k*f^(-n), où n est un entier naturel ? Et à f" = k*f^(-n) + b ?

    Merci d'avance !

    -----

  2. #2
    Merlin95

    Re : Equation différentielle non-linéaire

    Juste parceque je l'ai fait pour le fun :
    https://www.wolframalpha.com/input?i...27%3D1%2Fy%5E2

    Pas si simple d'ailleurs je ne comprends pas tout, mais tu comprendras peut-être mieux.

  3. #3
    jacknicklaus

    Re : Equation différentielle non-linéaire

    Citation Envoyé par Alphasaft Voir le message
    j'ai tenté de modéliser l'évolution de la distance entre un astre de centre O supposé fixe et un astéroïde de centre A s'approchant de cet astre en ligne droite (sur l'axe (OA)) sans vitesse initiale,
    Hmm...
    plutôt (avec des notations évidentes), dans le cas d'une vitesse initiale nulle :

    There are more things in heaven and earth, Horatio, Than are dreamt of in your philosophy.

  4. #4
    Alphasaft

    Re : Equation différentielle non-linéaire

    Tout d'abord, merci pour vos réponses !

    Pour Wolfram je suis allé regarder, c'est occulte mais je vais tenter de comprendre, pour la réponse de jacknicklaus je t'avoue que je ne vois pas trop ce que tu veux dire, puisque si on considère que l'unique variable est t (ce qui est le cas, à moins que je me sois mal exprimé), t n'apparaît pas dans le membre de gauche, ce qui donne une droite affine... Et ne correspond pas au problème posé (à moins que r représente autre chose ?)

    EDIT : Wolfram donne une réponse pour y" = 1/y^2, mais pas pour y" = k/y^2 (standard computation time exceeded, qu'il me dit)
    Dernière modification par Alphasaft ; 28/02/2022 à 21h35.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Merlin95

    Re : Equation différentielle non-linéaire

    En fait sur wolfram je ne sais pas non plus comment mettre constante, car dans ton cas k () sera considéré comme la variable en x de l'équation différentielle ou alors il faut même une autre façon d'écrire une équation différentielle, car wolfram détecte certaines fois, certaines lettres de ce qui est saisi, mais je ne connais pas les règles exactes (c'est de l'IA ? ).
    Dernière modification par Merlin95 ; 28/02/2022 à 21h50.

  7. #6
    jacknicklaus

    Re : Equation différentielle non-linéaire

    Citation Envoyé par Alphasaft Voir le message
    t n'apparaît pas dans le membre de gauche, ce qui donne une droite affine...
    non, pas vraiment une droite affine... Une droite, ca serait r = at+b. l'équation donnée en est très loin !

    en effet, r0 est la distance initiale, et r est en réalité r(t) la distance au temps t.
    En résolvant l'équation différentielle, on obtient t = f(r), et il est impossible de l'inverser et d'exprimer r = f(t) avec des fonctions usuelles.
    Dernière modification par albanxiii ; 03/03/2022 à 10h08. Motif: correction à la demande de l'auteur
    There are more things in heaven and earth, Horatio, Than are dreamt of in your philosophy.

  8. #7
    jacknicklaus

    Re : Equation différentielle non-linéaire

    Citation Envoyé par jacknicklaus Voir le message
    Hmm...
    plutôt (avec des notations évidentes), dans le cas d'une vitesse initiale nulle :

    Par souci de complétude, avec C et T des constantes , on a 3 formes possibles des solutions, selon la vitesse initiale :

    vitesse inférieure à vitesse critique



    un cas bien particulier vitesse critique



    vitesse supérieure à vitesse critique

    There are more things in heaven and earth, Horatio, Than are dreamt of in your philosophy.

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