Vecteur tourbillon et ligne tourbillon
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Vecteur tourbillon et ligne tourbillon



  1. #1
    Loosgin

    Vecteur tourbillon et ligne tourbillon


    ------

    Bonjour à tous,

    J'ai une question, si on un vecteur tourbillon
    Alors l'équation de la ligne de tourbillon est bien égale à x =cst ?
    Car le champ de vecteurs en tout point est colinéaire à la tangente de la ligne de ce même :
    Je vois juste ?

    Je vous remercie par avance pour votre réponse.

    -----
    Dernière modification par mach3 ; 16/04/2020 à 22h40. Motif: Le LaTeX du forum n'apprécie pas les retours à la ligne

  2. #2
    gts2

    Re : Vecteur tourbillon et ligne tourbillon

    Le vecteur tourbillon étant parallèle à Ox, les lignes correspondantes sont elles-mêmes parallèle à x, et donc d'équation ?

    x=Constante est l'équation d'un plan perpendiculaire à Ox.

  3. #3
    Loosgin

    Re : Vecteur tourbillon et ligne tourbillon

    Ok, x=cst signifie que c'est un plan perpendiculaire à l'axe Ox
    Sans parler du sens mathématique, je ne vois pas par pourquoi avec cette formule :
    A_x=1=>x quand on intègre
    A_y=A_Z=0=>cst quand on intègre
    Je n'arrive pas à trouver un plan // à l'axe Ox.

  4. #4
    Resartus

    Re : Vecteur tourbillon et ligne tourbillon

    Bonjour,
    Pas sûr de comprendre d'où sortent vos formules.
    Pour moi, le vecteur tourbillon est le rotationnel du champ A.
    Donc par exemple sa composante x vaut dAz/dy-dAy/dz

    Mais comme il y a une infinité de champs répondant à la question, il se peut qu'on impose en plus que la divergence de ce champ soit nulle. Et dans ce cas la formule
    est dAx/dx+dAy/dy+dAz/dz=0 . Cela n'implique pas du tout que dAx/dx dAy/dy et dAz/dz soient nuls!
    Dernière modification par Resartus ; 14/04/2020 à 11h55.
    Why, sometimes I've believed as many as six impossible things before breakfast

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

    Re : Vecteur tourbillon et ligne tourbillon

    Enfaite, un champ vectoriel peut être caractérisé par une ligne de champ. Une ligne de champ est une courbe orienté. C'est une ligne qui matérialise les points d'applications des vecteurs du champ vectoriel. Autrement dit, si une particule passe sur cette ligne de champ, elle va subir les effets du champ vectoriel qui s'applique en ce point. En tout cas, c'est comme cela que je comprends cette notion relativement intuitive...

    On sait qu'en tout point d'un champ vectoriel, les vecteurs de ce champ sont colinéaires à la tangente de la ligne de champ. 2 Vecteurs sont colinéaires s'ils ont la même direction et s'ils sont proportionnels entre-eux.
    Mathématiquement parlant, 2 vecteurs sont colinéaires s'il existe un k réel tel que :
    A(x,y,z)*k=dOM
    Si on souhaite retrouver l'équation des trajectoires des lignes de champ du champ vectoriel, il faut intégrer dOM/A(x,y,z)

    Comprendo ?

    Ce qui me pose soucis ici, c'est qu'en appliquant rigoureusement l'intégration (enfin je pense), je trouve que A_x=x=cst. Est-ce que c'est bien l'équation des lignes de champ de ce champ tourbillon ? gts2 me dit que non.
    Dernière modification par Loosgin ; 14/04/2020 à 12h24.

  7. #6
    Loosgin

    Re : Vecteur tourbillon et ligne tourbillon

    Oops, petite bourde dans mon message précédent: c'est l'intégration de dx/A_x qui est égal à x et non pas A_x seul
    Dernière modification par Loosgin ; 14/04/2020 à 12h32.

  8. #7
    gts2

    Re : Vecteur tourbillon et ligne tourbillon

    , cela commence mal mathématiquement puisque Ay=0

    Si on applique ce que vous semblez vouloir appliquer , cela donne sur y : Ax dz=0 soit z=Cte et sur z : Ax dy=0 soit y=Cte.

  9. #8
    gts2

    Re : Vecteur tourbillon et ligne tourbillon

    En partant avec , non homogène différentiellement parlant, cela donne dy=0, dz=0 donc bien y=Cte et z=Cte.

  10. #9
    Loosgin

    Re : Vecteur tourbillon et ligne tourbillon

    Ducoup, vous êtes d'accord avec moi que (en suivant cette démarche) l'équation de la représentation géomètrique de la ligne de champ de ce champ tourbillon est x=cst ?

  11. #10
    gts2

    Re : Vecteur tourbillon et ligne tourbillon

    Je viens de montrer dans le message précédent que votre équation conduit à y=Cte, z=Cte, pas x=Cte.

    Votre équation conduit à qu'il faudrait déjà rendre homogène d'un point de vue différentielle, et je ne vois comment on peut en tirer x=Cte.

  12. #11
    gts2

    Re : Vecteur tourbillon et ligne tourbillon

    Citation Envoyé par Loosgin Voir le message
    Je n'arrive pas à trouver un plan // à l'axe Ox.
    Une ligne de champ n'est pas une surface.

  13. #12
    Loosgin

    Re : Vecteur tourbillon et ligne tourbillon

    Attendez, il y a quelque chose que je ne comprends pas.
    On est d'accord qu'ici k =
    jusqu'ici, on est en phase. Je pense que c'est lorsqu'il faut intégrer ces fractions qu'on diverge. , hormis 0 , on ne peut pas diviser quelque chose par 0, donc on pose(si j'ai bien compris) dy=dz=0.
    Est-ce qu'on est toujours sur la même longueur d'onde ?
    Si oui, on remplace et on intègre :



    On remplace dans la formule pour k et on trouve que k=x+cst=cst=cst soit x=cst.

    Qu'est-ce qui ne va pas ? Qu'est-ce que vous entendez par "différentiellement non homogène" ?
    Dernière modification par Loosgin ; 14/04/2020 à 14h13.

  14. #13
    gts2

    Re : Vecteur tourbillon et ligne tourbillon

    Citation Envoyé par Loosgin Voir le message
    On est d'accord qu'ici k =
    Non puisque (et pas ) est nul, cette écriture n'a pas de sens.

    , OK mais à quoi est égal cet intégrale ? A vous lire on l'impression que , pourquoi ?

    Non homogène d'un point de vue différentiel signifie que dans dx=k, le terme à droite est un infiniment petit (vue du point de vue physicien) alors que k est un terme fini, donc cela n'a pas de sens.

  15. #14
    Loosgin

    Re : Vecteur tourbillon et ligne tourbillon

    Citation Envoyé par Loosgin Voir le message
    On est d'accord qu'ici k =
    Non puisque (et pas ) est nul, cette écriture n'a pas de sens.
    Oui, oui, vous avez raison mais vous avez compris que je parlais des composantes du champ de tourbillon. Donc, sur ce point là, on est OK.

    , OK mais à quoi est égal cet intégrale ? A vous lire on l'impression que , pourquoi ?
    Parce que je recherche les équations du réseau de la ligne de champ du tourbillon, c'est-à-dire une équations cartésienne du type ax+by+cz=quelquechose avec a,b,c des réels quelconques.
    Pour retrouver cette équation, je fais la chose suivante:



    Vous voyez où je veux en venir ou pas ? Si oui, est-ce que j'ai tord ? Si oui, où??

  16. #15
    Loosgin

    Re : Vecteur tourbillon et ligne tourbillon

    Ah oui ! merci !! je viens de comprendre.
    L'équation d'une droite cartésienne en 3d se définit avec au moins 2 équations (pour avoir 1 seul ddl). D'où vos explications, le système d'équation pour cette ligne de champ est le suivant :
    y=cst
    z=cst;
    x=0 <- cette équation est nulle.

    Merci pour votre patience.
    Dernière modification par Loosgin ; 14/04/2020 à 16h03.

  17. #16
    gts2

    Re : Vecteur tourbillon et ligne tourbillon

    J'explicite votre calcul : vous écrivez donne
    Vous ne trouvez pas qu'il y a un problème ?

  18. #17
    gts2

    Re : Vecteur tourbillon et ligne tourbillon

    OK sauf pour la dernière ligne y=cte, z=cte définisse une droite et x est quelconque, pas nul.

  19. #18
    Loosgin

    Re : Vecteur tourbillon et ligne tourbillon

    Vous ne trouvez pas qu'il y a un problème ?
    Je sais bien mais j'intègre k par rapport à quoi ?! dk ? k est un rapport, sans dimension, ça n'a aucun sens physique.

    OK sauf pour la dernière ligne y=cte, z=cte définisse une droite et x est quelconque, pas nul.
    Pourquoi x est quelconque ?! w_x=1, ça vaut x, non ? Vous posez que y=z= constant et x=x. Autrement dit, vous définissez x comme un paramètre, c'est cela ?
    Dernière modification par Loosgin ; 14/04/2020 à 17h37.

  20. #19
    gts2

    Re : Vecteur tourbillon et ligne tourbillon

    Citation Envoyé par Loosgin Voir le message
    k est un rapport, sans dimension, ça n'a aucun sens physique.
    Vous définissez k par "A(x,y,z)*k=dOM", donc la dimension de k est LT, pas vraiment sans dimension.

    Citation Envoyé par Loosgin Voir le message
    w_x=1, ça vaut x, non ?
    Que voulez-vous dire par là ?

    Citation Envoyé par Loosgin Voir le message
    Vous posez que y=z=constant et x=x. Autrement dit, vous définissez x comme un paramètre, c'est cela ?
    Je ne pose pas x=x (même si c'est exact), je dit que {y=Cte,z=Cte} définit la droite, donc il n'y a rien à ajouter.

    Citation Envoyé par Loosgin Voir le message
    mais j'intègre k par rapport à quoi ?! dk ?
    Essayons de suivre votre idée, est tangent il a donc comme direction , le vecteur tangent avec , vecteur unitaire, soit .
    Projeté sur y et z, on obtient toujours y=Cte et z=Cte. Sur x . Comme y et z sont constants, ds=dx à des pb de signe près, et on trouve toujours au signe près, on n'a pas d'équation en x, ce qui est normal puisque {y=Cte, z=Cte} est déjà l'équation de la droite.

  21. #20
    Loosgin

    Re : Vecteur tourbillon et ligne tourbillon

    Essayons de suivre votre idée, est tangent il a donc comme direction , le vecteur tangent avec , vecteur unitaire, soit .
    Projeté sur y et z, on obtient toujours y=Cte et z=Cte. Sur x . Comme y et z sont constants, ds=dx à des pb de signe près, et on trouve toujours au signe près, on n'a pas d'équation en x, ce qui est normal puisque {y=Cte, z=Cte} est déjà l'équation de la droite.
    Si on raisonne comme ceci, je suis d'accord avec vous. Le tourbillon est caractérisé par un vecteur unitaire orienté sur x. On est dans un repère orthonormé x,y,z, si on projette w sur y et z, leur projection est nulle. En intégrant, on retombe sur les résultats que vous donnez ci-dessus.

    w_x=1, ça vaut x, non ?
    Que voulez-vous dire par là ?
    Citation Envoyé par Loosgin Voir le message
    k est un rapport, sans dimension, ça n'a aucun sens physique.
    Vous définissez k par "A(x,y,z)*k=dOM", donc la dimension de k est LT, pas vraiment sans dimension.
    OK, oui effectivement [m]/[rad/s]=[m.s]. Ma question est la suivante : comment je fais à partir de ces équations là, avec w=[1;0;0] :

    Pour retomber sur l'équation cartésienne de la ligne de champ du tourbillon ?

  22. #21
    gts2

    Re : Vecteur tourbillon et ligne tourbillon

    Citation Envoyé par Loosgin Voir le message
    On ne peut pas écrire cela car et n'a pas de sens, donc je ne vois pas comment obtenir l'équation de la droite.

    On a vu qu'on peut partir de ou avec votre méthode qui conduit à dy=0 et dz=0 et donc à l'équation de la droite {y=Cte,z=Cte}

  23. #22
    Loosgin

    Re : Vecteur tourbillon et ligne tourbillon

    Ok, je me contenterai du produit vectoriel.
    Encore merci pour votre patience et pour votre pédagogie.
    Dernière modification par Loosgin ; 14/04/2020 à 23h02.

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