équa diff

équa diff - Sciences - Discussions

Marsh Posté le 22-08-2005 à 14:51:47    

Bonjour, je ne suis qu'un humble physicien et je me vois confronté à une équa diff pour résoudre un problème théorique :
 
d²x/dt² = -a/x²  avec a = Cte... comment avoir x(t)?
 
ça a l'air facile comme ça... mais je sèche, j'espère qu'il y a des doués qui pourront répondre ;-)
 
Merci d'avance.

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 14:51:47   

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 14:54:23    

Tu es sûr de ne pas avoir fait d'erreur en recopiant ? C'est bien que des x de part et d'autre du = ?


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Soyons ouverts d'esprit, mais pas au point de laisser notre cerveau s'enfuir.
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Marsh Posté le 22-08-2005 à 14:55:15    

oui j'en suis sûr, tu sais c'est du style des équations de newton en 1/r²

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 14:57:12    

Ca aurait été plus simple pour moi avec un y dans le premier membre. La résolution d'une équation de ce type doit être possible mais ça fait beaucoup trop longtemps que j'en ai pas fait, désolé :D


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Soyons ouverts d'esprit, mais pas au point de laisser notre cerveau s'enfuir.
Reply

Marsh Posté le 22-08-2005 à 15:00:13    

tu changes de variable et tu fais passer le terme x de l'autre coté.
(1) ton équation de départ
y = dx/dt.
= > (1): dy/dt = - a/x²
=> x².dy = -adt
=> x²y = -at + cte. cte que nous appelerons b
=> x²y = -at + b
= > x²dx = - atdt + bdt
= > (1/3)x^3 = -at²/2 + bt + Cte'
 
 :o

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 15:00:52    

changement de variable de binet et si tu veux les détails dis le moi

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 15:03:43    

hourman, c'est comme ça? ça me parait bizarre lol. Kobs, je veux bien savoir ce qu'est un changement de variable de Binet. 'Faut que je me remette aux maths moi ;-)

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 15:47:02    

bah tu poses u=1/x et puis il faut remarquer ke dx/dt=du/dt*dx/du et ke dx/du=-1/u^2

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 15:48:24    

apres il faut s dépatouiller avec cette formule pour faire apparaitre le d/dt*(dx/dt)
 
enfin je crois mais je suis plus sur...
je suis pas ds la shit pour cette année

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 15:57:18    

la formule de Binet, je la connaissais pour résoudre le mouvement à 2 corps en interaction en posant u(theta) = 1/r(theta) mais là ça me semble bien plus difficile...

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 15:57:18   

Reply

Marsh Posté le 22-08-2005 à 16:06:36    

ouais bah moi de meme je ne la connaissais ke pour ca et puiske ca y ressemble...
en revanche je pense ke hourman  doit avoir rasion parce ke je ne trouve pas lerreur

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 16:10:46    

disons que j'ai essayé d'injecter sa solution dans l'équa diff et... ça va pas à moins que je sois tout pourri pour dériver LOL.

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 16:15:21    

ta bien derivé deux fois x(t)=racine cubike(3*(-at^2*1/2+bt+c))

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 16:15:44    

ouaip

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 16:23:44    

non dsl jai rien dit


Message édité par kobs le 22-08-2005 à 16:25:19
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Marsh Posté le 22-08-2005 à 16:26:53    

ça me donne d²x/dt² = -a/x² -2(b-at)²x^(-5/3)...

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 16:27:59    

ta koi comme expression pour d/dt*(dx/dt) ?

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 16:28:32    

bon deux secondes je calcule

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 16:33:00    

alors on a :( c chiant c long et je trouve le meme début ke toi

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 16:34:17    

Les matheux où êtes vouuuuuuus? lol

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 16:37:12    

kobs a écrit :

ta koi comme expression pour d/dt*(dx/dt) ?


 
avec ça, je trouve:
 
(d/dt)*(dx/dt)=-a/x²  
=> dx/dt = - adt/x²(t)
=> x = 2at/x  [:canaille]  
=> x = (2at)^0.5  :jap:  
 
 a toi de faire les vérif

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 16:41:33    

dsl hourman ta pas le droit de faire le passage de la 1ere a la 2eme ligne

Reply

Marsh Posté le 22-08-2005 à 16:43:46    

oué c'était pas très académique ça lol.

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 16:45:52    

en fait comment tu es arrivé a cette equa diff parce c un prob de physike non sur lekel tu planches ?

Reply

Marsh Posté le 22-08-2005 à 16:49:36    

oui c'est le problème d'interaction de trois corps en interaction gravitationnelle. Le problème n'est pas intégrable sauf dans le cas très particulier de la configuration centrale où les 3 masses forment un triangle équilatéral qui se dilate ou se contracte au cours du temps ET qu'il n'y ait pas de rotation. En fait c'est numérique mais j'essaie de pousser au max l'analyse dans ce cas particulier et c'est un bordel sans nom lol.

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 16:50:10    

kobs a écrit :

dsl hourman ta pas le droit de faire le passage de la 1ere a la 2eme ligne


 

RaFFoX a écrit :

oué c'était pas très académique ça lol.


 
oui je viens de voir.
 
AMHA, à part les formules de binet, tu ne t'en sortiras pas.
C'est l'équation correspondant à la variable radiale de la formule de Binet, il me semble. [:canaille]  

Reply

Marsh Posté le 22-08-2005 à 16:51:13    

ahaha je lai u en dst le probleme a trois corps(jai u 11 eheh)
si je me rappelle bien c un probleme de lX non?
normalement tu devrais trouver le corriger

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 16:54:38    

J'ai ptetre trouvé une piste pour la résolution... je vous tient au courant ;-) A tout' !!

Reply

Marsh Posté le 22-08-2005 à 16:56:43    

c'est un problème très compliqué et vaste, il y a sans cesse des recherches là dessus. Avec mon prof' on cherche à étudier la stabilité et le chaos du problème à 3 corps en 3 dimensions sans négliger la 3ème masse (elle est en général négligée pour faire des exos).

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 17:01:12    

ah ok moi c t avec 1 dimension
moi,je---------------->[]

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 17:02:42    

rdv tout à l'heure pour j'espère donner le résultat lol

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 17:12:50    

c koi la piste? je voudrais bien trouver aussi...


Message édité par kobs le 22-08-2005 à 17:13:05
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Marsh Posté le 22-08-2005 à 17:35:05    

pour l'instant je fais :
 
dx/dt = p ---> d²x/dt² = dp/dt = dp/dx*dx/dt=p.dp/dx
donc : p.dp/dx = -a/x²
p.dp = -a.dx/x²
 
en intégrant : p²/2 = a/x + K où K = cte
p² = 2 (Kx+a)/x
 
d'où : p= +ou- racinecarrée[2(Kx+a)/x] = dx/dt
 
Donc : racine(2)*dt = +ou- racine[x/(Kx+a)] dx
 
et là à mon avis y'a encore du boulot....

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 17:55:25    

bon je rentre chez ouam je vois ce ke je trouve ds mes claseurs

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 18:02:10    

cool

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Marsh Posté le 22-08-2005 à 18:51:34    

autre piste: en posant u² = x/(Kx+a), on obtient :
 
racine(2)*dt = 2a.u².du/(1-ku²) .....

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Marsh Posté le 24-08-2005 à 21:59:53    

j'ai trouvé la solution, il y a 3 cas, un cas simple où x(t) est "simple" à obtenir et deux autres où il y a soit des arctan soit des log, bref c'est la croix et la banière pour obtenir explicitement x en fonction du teps lol.
 
Merci ;-)

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Marsh Posté le    

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