Indices covariants et contravariants de tenseurs, vecteurs, opérateurs de la mécanique.
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Indices covariants et contravariants de tenseurs, vecteurs, opérateurs de la mécanique.



  1. #1
    Mr Brightside

    Indices covariants et contravariants de tenseurs, vecteurs, opérateurs de la mécanique.


    ------

    Bonjour,

    Pour le moment juste par convention, on va partir du principe qu'on met les indices de coordonnées de vecteur en haut et de dérivation en bas (on pourra tout inverser à la fin si jamais).

    Peut-on écrire sans décomposition en somme un élément du tenseur des déformations 1/2 (djvi+divj) qui est une matrice 3x3 usuellement? v est le vecteur vitesse, et di (respectivement dj) l'opérateur de dérivation par rapport à xi (coordonnée de position) (respectivement xj).

    D'ailleurs j'ai déjà un doute si on écrit complètement la dérivée par exemple d'une i-ème composante d'un vecteur (en voulant le dériver "entièrement") par rapport à une j-ième coordonnée : dxi/dxj ou dxi/dxj?

    Ensuite est-ce qu'on écrit Dij = Dji (symétrie), ou Dij = Dji ou Dij = Dji? Ou est-ce qu'on ne peut pas le décrire élément par élément à cause de la somme de termes dont l'un est le transposé de l'autre et on doit garder D?

    Peut-on tout écrire en "indices en bas"? C'est pour le moment ce que je fais à mon niveau, mais je crains que cela créée des ambiguïtés quand il y a des sommes, je cherche donc à voir si on ne peut pas faire quelque chose de plus carré, respectant le formalisme le plus efficace

    Si on le décompose en un D = G(i,j)+G(j,i) avec G(i,j)=djvi : Est-ce que Gij=djvi? Ou Gij=djvi? Ou Gij=djvi? Ou Gij=djvi? (Ici G n'est pas forcément symétrique.)

    J'ai du mal à faire le lien avec les "mathématiques pures" (quasiment pas eu de cours de calcul différentiel et rien sur la relativité). Après appliquer D à un vecteur dx par exemple ressemble beaucoup à un changement de base (sauf que là c'est une déformation), et je me demande si un parallèle n'est pas possible (par exemple si on écrit une matrice de passage de la base B à B' comme PBB', cela peut donner peut-être une idée quant à la position des indices, en haut ou en bas).

    Par exemple pour démontrer un résultat utilisé en mécanique des fluides avec les coordonnées (tout mon questionnement part de là), à savoir dt(dx.dx')=2dx.D dx', (dérivée temporelle du produit scalaire de dx par dx') (je pense que c'est la transposée de dx même si ce n'était pas écrit dans le document) j'écrirais bien le i-ème terme de la somme (avec notation d'Einstein) :
    (dx.D dx')i = dxiDijdx'j.

    Cela me paraîtrait logique, d'autant plus que prendre la transposée de dx en mettant l'indice en bas, évoque le "bra" du formalisme de la mécanique quantique (et laisser l'indice en haut, le "ket"), que D est une matrice, dont le produit par dx' donne un autre vecteur, qui sera donc le "ket" pour faire le produit scalaire.
    Ensuite j'ai écrit des vitesses en dérivées temporelles de positions, échangé des dérivées, ce qui a fait apparaître des symboles de Kroenecker - là aussi la question de haut ou bas se pose, je serais tenté d'écrire dxi/dxj = δij ... Mais bon je voulais savoir déjà si la première ligne est juste, si elle décrit bien les bonnes sommes quand on fait le produit de la matrice par le vecteur, puis le produit scalaire.

    Pouvez-vous corriger si jamais?

    Merci d'avance pour vos réponses.

    -----
    Dernière modification par Mr Brightside ; 15/04/2018 à 09h28.

  2. #2
    invite54165721

    Re : Indices covariants et contravariants de tenseurs, vecteurs, opérateurs de la mécanique.

    les erreurs de notations sont fréquentes meme dans wikipedia.
    compare la meme formule dans le wiki francais et le wiki anglais
    dans le francais il écrit

    et dans l'anglais

    pour la dérivée d'un tenseur dans la direction du vecteur

    la bonne notation est celle du wiki anglais
    il y a eu une erreur lors de la traduction

  3. #3
    mach3
    Modérateur

    Re : Indices covariants et contravariants de tenseurs, vecteurs, opérateurs de la mécanique.

    Peut-on tout écrire en "indices en bas"?
    Tant que l'espace dans lequel on travaille est euclidien et le système de coordonnées dans lequel on travaille est cartésien, les indices peuvent être écrit en haut ou en bas (et dans les documents qui assument cette convention, implicitement ou non, il n'y a souvent que des indices bas), c'est sans importance, car le tenseur métrique est représenté par la matrice identité en tout point.

    Ca permet de travailler sans trop se poser de questions, mais c'est dommage si l'on souhaite aller plus loin...

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

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