analyse dimensionnelle
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analyse dimensionnelle



  1. #1
    invite1967ae56

    analyse dimensionnelle


    ------

    Bonjour, pourriez me confirmer si mon resultat est bon svp merci.

    la vitesse de propagation des ondes sonores est: V=kpaµb
    k est un coef sans dimension, p et µ sont la pression et la masse volumique
    Determiner l'expression de V

    [p]=ML-1T2
    [µ]=ML-3
    donc [V]=M2L-4T2 ou kg2.m-4.s2

    Bonne journée

    -----

  2. #2
    albanxiii
    Modérateur

    Re : analyse dimensionnelle

    Bonjour,

    Quelle est la dimension d'une vitesse ? Ca n'est plus L.T^(-1) ?

    Il faut que vous trouviez les coefficients a et b qui vont bien pour trouver la bonne unité pour la vitesse.

  3. #3
    invite1967ae56

    Re : analyse dimensionnelle

    Désolé , mais je ne trouve pas le bon resultat pour autant:

    [v]= [p][µ]
    =(ML-1T-2)a.(ML-3)b
    => a=1-1-2=-2
    =>b=1-3=-2
    donc v=k(p-2.µ-2)
    mais on me demande d'exprimer v en faisant son analyse dimensionnelle donc selon"MLT" et non pas trouver les valeurs de "a" et "b".
    De toute facon je n'arrive pas à trouver v en LT-1
    Ou est l'astuce?
    Merci

  4. #4
    albanxiii
    Modérateur

    Re : analyse dimensionnelle

    Re,

    1. votre première ligne est fausse
    2. la seconde est correcte.
    3. on vous demande de déterminer les coefficients a et b pour que dimensionnellement la relation entre vitesse, pression et masse volumique soit correcte.....

    Il suffit de l'écrire.

    On trouve, à partir de [v] = [p]^(a)[µ]^(b) en remplaçant par les dimensions des grandeurs intervenant : , soit ce qui donne les 3 équations :







    D'où la solution : et , ce qui donne en revenant au problème initial .

    Qu'est-ce qui vous bloque, et qu'est-ce quye vous ne comprenez pas ?

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite1967ae56

    Re : analyse dimensionnelle

    Re, je comprends mieux maintenant. En fait, j'avais mal compris l'énoncé et ce qui était recherché
    Encore merci, bonne soirée

  7. #6
    stefjm

    Re : analyse dimensionnelle

    Citation Envoyé par albanxiii Voir le message
    Qu'est-ce qui vous bloque, et qu'est-ce quye vous ne comprenez pas ?
    Salut,
    Même avec la solution complète, je ne comprend rien à l'AD.
    D'ailleurs, on a bien de la chance pour résoudre ce problème parce que trois équations pour seulement deux inconnues, c'est souvent chaud...
    @+
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  8. #7
    albanxiii
    Modérateur

    Re : analyse dimensionnelle

    Re,

    Citation Envoyé par gregosse62 Voir le message
    En fait, j'avais mal compris l'énoncé et ce qui était recherché
    Je suis partiellement fautif, parce que je n'ai pas su vous le faire comprendre avec mes explications.... Mais bon, le principal est que vous ayez compris. Et que vous sachiez refaire le même genre d'exercice.

    Par exemple, si je vous dit que dans un système mécanique oscillant on peut mettre la pulsation propre du système sous la forme avec une constante sans dimension, analogue à la raideur d'un ressort (donc, d'unité en newton par mètre) et une masse, que trouvez-vous pour et ? (il y a une toute petite difficulté, mais elle n'est pas bien méchante).


    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Même avec la solution complète, je ne comprend rien à l'AD.
    D'ailleurs, on a bien de la chance pour résoudre ce problème parce que trois équations pour seulement deux inconnues, c'est souvent chaud...
    Je n'ai jamais vu l'AD pendant mes études moi non plus, si cela peut vous rassurer.... mais j'ai eu quelques prof(e)s de physique qui avaient les pieds sur terre (citation de ma prof de 1ère "mais bon sang, ayez un tout petit peu de jugeotte !!!" après que certains aient trouvé une hauteur de quelques décimètres pour une hauteur d'étage d'immeuble à un DS) et qui m'ont appris à vérifier l'homogénéité des formules. Ca n'a jamais fait l'objet d'un cour spécifique, mais c'était en légère toile de fond de temps en temps.

    Cela dit, récemment j'ai découvert que l'AD était assez formalisée : http://en.wikipedia.org/wiki/Buckingham_%CF%80_theorem et http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A...chy-Buckingham en français.

  9. #8
    stefjm

    Re : analyse dimensionnelle

    Citation Envoyé par albanxiii Voir le message
    Je n'ai jamais vu l'AD pendant mes études moi non plus, si cela peut vous rassurer.... mais j'ai eu quelques prof(e)s de physique qui avaient les pieds sur terre (citation de ma prof de 1ère "mais bon sang, ayez un tout petit peu de jugeotte !!!" après que certains aient trouvé une hauteur de quelques décimètres pour une hauteur d'étage d'immeuble à un DS) et qui m'ont appris à vérifier l'homogénéité des formules. Ca n'a jamais fait l'objet d'un cour spécifique, mais c'était en légère toile de fond de temps en temps.

    Cela dit, récemment j'ai découvert que l'AD était assez formalisée : http://en.wikipedia.org/wiki/Buckingham_π_theorem et http://fr.wikipedia.org/wiki/Théorème_de_Vaschy-Buckingham en français.
    Bonjour,
    Je faisais juste un clin d’œil à LPFR qui n'aime pas trop les AD utilisées comme cela.

    Perso, j'aime bien mais pas les deux exemples de ce fil qui conduisent à une résolution de 3 équations à 2 inconnues. Cela ne marche que parce qu'on connait déjà la solution. (le système d'équation est trop contraint!)
    Quand on fait une AD sans connaitre à l'avance la solution, il faut un système de 3 équations (si MLT), 3 inconnues, et donc une inconnue de plus.
    Dans les cas qui nous occupe ici, on prouve ainsi que la solution est indépendante de la troisième inconnue. (pour votre exemple, la masse)

    Cordialement.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  10. #9
    LPFR

    Re : analyse dimensionnelle

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Bonjour,
    Je faisais juste un clin d’œil à LPFR qui n'aime pas trop les AD utilisées comme cela.
    ...
    Bonjour.
    C'est exact. Pour moi l'analyse dimensionnelle ne sert qu'à détecter certaines erreurs de calcul bêbêtes.
    Et je trouve que c'est une escroquerie de présenter cette méthode comme une méthode pour trouver des formules en physique. Malheureusement, c'est cette dernière présentation qui semble se faire actuellement dans l'enseignement.

    Ce n'est pas le cas de ce problème en particulier, car on "connait" la forme de la formule au départ (inspiration Divine, j'imagine).

    Mais l'exemple que j'ai donné à Stefjm est "trouver l'espace parcouru en fonction du temps par un mobile partant avec une vitesse initiale Vo et accéléré avec une accélération 'a'".
    Même en connaissant les dépendances, on ne trouve pas nécessairement la bonne formule même à une constante près.
    Et le choix des variables desquelles dépend le résultat est fait "au petit bonheur", à moins de faire de la physique. Mais dans ce cas, on n'a que faire de l'AD.
    Cordialement,

  11. #10
    stefjm

    Re : analyse dimensionnelle

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    (inspiration Divine, j'imagine).
    Intuissssion de physicien
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  12. #11
    stefjm

    Re : analyse dimensionnelle

    @ LPFR
    D'un coté on a ce reproche fait en général au jeune :
    Citation Envoyé par obi76 Voir le message
    La deuxième application numérique est fausse aussi.

    Juste instinctivement : un mannequin de 80 kg a un choc à 50 km/h, tu crois vraiment que la force qu'il exercera sur la voiture ne sera que de 20 kg ?
    Par AD, on trouve tout de suite l'ordre de grandeur.
    Intuisssion de phisicien.

    Pour votre petit problème, le jour où je le résout par AD, je vous offre le champagne.

    Cordialement.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

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