Oscillations
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Oscillations



  1. #1
    invitecef3c426

    Oscillations


    ------

    Bonsoir,

    J'ai dans un premier du mal à établir l'équation différentielle du problème suivant :

    Il y a un ressort de raideur k posé sur un sol qui peut bouger. Ce mouvement est représenté par
    Et pour finir, sur le ressort il y a une masse m.le haut

    Du coup pour moi l'équation différentielle est la suivante : (en orientant l'axe z vers le haut)




    Mais ceci doit être faux mais je ne comprends pas pourquoi. Déjà je ne vois quel signe prendre pour .

    Merci de me répondre.

    -----

  2. #2
    LPFR

    Re : Oscillations

    Bonjour.
    Le signe du terme A.sin(wt) n’a aucune importance à ce moment. La valeur de la constante A (dont son signe) sera déterminée à partir des conditions initiales.
    (Attention aux mélanges de ‘z’ avec ‘x’).
    Au revoir.

  3. #3
    invitecef3c426

    Re : Oscillations

    D'accord merci, mais du coup j'ai juste à remplacer le x par z et c'est bon je peux tenter de résoudre cette équation en régime permanent ?

  4. #4
    LPFR

    Re : Oscillations

    Re.
    Il faut quand même faire attention à l’origine des coordonnées. Quand vous écrivez que la force d’un ressort est F = - kx, le ‘x’ est mesuré à partir de la position de repos du ressort.
    A+

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    albanxiii
    Modérateur

    Re : Oscillations

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

  7. #6
    invitecef3c426

    Re : Oscillations

    Effectivement, la personne en question me disait que c'était faux alors qu'apparemment y'a pas d'erreur dans l'équa diff. Donc il vaut mieux écrire F=-k(x-x0)

  8. #7
    invitecef3c426

    Re : Oscillations

    Par conséquent en régime permanent j'ai :



    Contrairement à ce que vous avez écrit la force du ressort est positive si l'axe est orienté vers le bas.

    Le soucis c'est qu'on me demande de résoudre cette équation sauf qu'il n'y a rien à résoudre car je peux isoler x, du coup soit mon équation est fausse soit ce que je dis est faux.



    Qu'est ce qui est faux ou qu'est ce qui est juste ?

    Merci.

  9. #8
    invitecef3c426

    Re : Oscillations

    Pardon : "si l'axe est orienté vers le haut"

  10. #9
    stefjm

    Re : Oscillations

    Citation Envoyé par N-physpanish Voir le message
    Par conséquent en régime permanent j'ai :

    Bonjour,
    Non.
    Votre régime permanent est un régime forcé par une excitation sinus.
    la dérivée seconde de x n'est pas nulle.

    Perso, je ferais cela en transformée de Laplace, ou à défaut en utilisant des impédances.
    Dans les deux cas, on trouvaille autour du point d’équilibre x0.

    La première fois, on peut toujours s'enquiquiner à résoudre des équations différentielles élémentaires.

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

  11. #10
    invitecef3c426

    Re : Oscillations

    Donc le fait de me dire qu'il faut résoudre l'équation en régime permanent ne modifie en rien mon équation ?

  12. #11
    stefjm

    Re : Oscillations

    pas permanent mais établi ou périodique.

    On peut passer en Laplace ou en amplitude complexe avec impédances.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  13. #12
    invitecef3c426

    Re : Oscillations

    Excusez-moi mais je ne comprends pas quand vous dites : "pas permanent mais établi ou périodique" puisque la question demande de résoudre en régime permanent.
    Concernant la résolution, je n'ai pas ce qu'est la transformée de Laplace.
    Je vais tenter de la faire de manière classique si cela est possible parce que je crois que je ne maîtrise pas trop les autres méthodes

  14. #13
    invitecef3c426

    Re : Oscillations

    La solution générale de l'équation caractéristique suivante : mx"-kx=0 est

    En revanche pour la solution particulière je ne vois pas comment faire.

  15. #14
    stefjm

    Re : Oscillations

    Bonjour,
    Citation Envoyé par N-physpanish Voir le message
    Excusez-moi mais je ne comprends pas quand vous dites : "pas permanent mais établi ou périodique" puisque la question demande de résoudre en régime permanent.
    Vous n'avez pas donné l'énoncé de toute façon...
    Régime permanent est un terme vague qui peut induire en erreur : la preuve, vous êtes tombés dans le panneau.
    Citation Envoyé par N-physpanish Voir le message
    Concernant la résolution, je n'ai pas ce qu'est la transformée de Laplace.
    Dommage.
    D'un autre coté, comme vous n'avez pas donné le contexte et le niveau de vos études, c'est difficile de vous répondre...

    Citation Envoyé par N-physpanish Voir le message
    Je vais tenter de la faire de manière classique si cela est possible parce que je crois que je ne maîtrise pas trop les autres méthodes
    Je vous dirai quoi.

    Citation Envoyé par N-physpanish Voir le message
    La solution générale de l'équation caractéristique suivante : mx"-kx=0 est
    Et cela ne vous parait pas bizarre qu'un système masse ressort réponde en exponentielle réelle?
    Une convergente vers 0 : OK, c'est un amortissement.
    Une divergente vers l'infini : C'est problématique!

    Vous avez des erreurs de signes. Votre ressort pousse dans le même sens que son étirement, plutôt que de rappeler à lui la masse.

    La solution de ce type d'équation différentielle est en sin (ou cos) si vous travaillez sur R et en exponentielle complexe si vous travaillez sur C.

    Citation Envoyé par N-physpanish Voir le message
    En revanche pour la solution particulière je ne vois pas comment faire.
    C'est des maths, il n'y a qu'à faire comme d'habitude...
    Vous cherchez une solution particulière sous la forme de l'excitation d'entrée : une sinusoïde déphasé, atténué. X0.sin(wt-phi)

    Cordialement.
    Dernière modification par stefjm ; 25/09/2014 à 08h05.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  16. #15
    invitecef3c426

    Re : Oscillations

    C'est la constante -mg+k0 qui me gêne

  17. #16
    invitecef3c426

    Re : Oscillations

    Etant donné que j'ai mx"+kx ca veut que la solution particulière sera de la forme suivante : X0 (sin omega t - phi) -mg/k +x0
    En revanche je ne me vois d'où vient le phi dans le sinus.
    J'aurais dit X0 sin omega t

  18. #17
    stefjm

    Re : Oscillations

    Citation Envoyé par N-physpanish Voir le message
    C'est la constante -mg+k0 qui me gêne
    -m.g+k.x0 ?

    Si vous choisissez correctement l'origine, la constante en question est nulle.

    Sinon, il y a un décalage à rajouter.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  19. #18
    stefjm

    Re : Oscillations

    Citation Envoyé par N-physpanish Voir le message
    Etant donné que j'ai mx"+kx ca veut que la solution particulière sera de la forme suivante : X0 (sin omega t - phi) -mg/k +x0
    En revanche je ne me vois d'où vient le phi dans le sinus.
    J'aurais dit X0 sin omega t
    Dans ce cas particulier peut-être (mais j'en doute). Pas dans le cas général.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  20. #19
    invitecef3c426

    Re : Oscillations

    Du coup je n'ai pas bien compris la solution particulière sera sous quelle forme : ou ?

    Car si je prends quand je vais dériver il me manquera une partie du second membre

  21. #20
    stefjm

    Re : Oscillations

    Donc vous avez la réponse....
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  22. #21
    albanxiii
    Modérateur

    Re : Oscillations

    Citation Envoyé par N-physpanish Voir le message
    Effectivement, la personne en question me disait que c'était faux alors qu'apparemment y'a pas d'erreur dans l'équa diff. Donc il vaut mieux écrire F=-k(x-x0)
    Vous êtes comique !
    Not only is it not right, it's not even wrong!

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