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Physique, rotationnel


maths supPhysique, rotationnel

#msg808458 Posté le 22-12-06 à 13:18
Posté par ProfilEric1 Eric1

Bonjour:

Soit (vecteur c) un vecteur constant. Exprimer en fonction de (vecteur r: position), derivée de f(r) par rapport à r: d(f(r))/dr; (valeur r); (vecteur c):
rot((vecteur c) x f(r)(vecteur r) )


Avec x le produit vectoriel.

A mon avis, il faut utiliser uniquement les définitions.

Je ne vois pas comment commencer, ni comment calculer le produit vectoriel...

Aidez moi, s'il vous plait.
re : Physique, rotationnel#msg808462 Posté le 22-12-06 à 13:31
Posté par ProfilEric1 Eric1

Est ce que le vecteur c constant doit être exprimé en coordonnées polaires?
re : Physique, rotationnel#msg808463 Posté le 22-12-06 à 13:31
Posté par ProfilEric1 Eric1

coordonnées sphériques, je voulais dire.
re : Physique, rotationnel#msg808588 Posté le 22-12-06 à 16:21
Posté par Profilflorette florette

on comprend rien a ton enoncé, tu pourais etre un tit peu claire stp
re : Physique, rotationnel#msg808591 Posté le 22-12-06 à 16:26
Posté par ProfilEric1 Eric1

Ben, j'ai du mal à le comprendre également. Je suppose que f est une fonction de R dans R.

c un vecteur constant (cx,cy,cz)?
le but est le calculer:

{a} -> vecteur a
X=(produit vectoriel)

rotationnel ({c}  X f(r) {r})
En fonction de {r}, df/dr, r, {c}.

Merci...
re : Physique, rotationnel#msg808661 Posté le 22-12-06 à 17:45
Posté par Profilotto otto

Bonjour,
si tu n'as pas vu en cours les expressions polaires des opérateurs différentiels, je te conseille d'utiliser les définitions que tu as, surement en coordonnées cartésiennes et de faire les changements de variables ensuite.
Mais j'avoue ne pas trop comprendre non plus les opérations à effectuer.
a+
re : Physique, rotationnel#msg808663 Posté le 22-12-06 à 17:47
Posté par ProfilEric1 Eric1

En fait, j'ai un formulaire avec les opérations divergence, rotationnel, gradient, dans les
3 systemes de coordonnées, mais la question suivante faisait apparaitre des ex, ey, ez, donc j'ai conclus que c'était ce systeme à effectuer...

Mais bon...
re : Physique, rotationnel#msg808682 Posté le 22-12-06 à 18:01
Posté par Profilotto otto

Oublie les ex,ey,ez ce sont des trucs de physiciens qui servent à te meler.
Les définitions en cartésien sont

Gradient de f:
Nabla f = (df/dx,df/dy,...)

Rotationnel de f:
Nabla  * f (produit vectoriel de nabla avec f)

Divergence de H:
H=(f,g,h)
df/dx+dg/dy+dh/dz
=Nabla . H (produit scalaire de Nabla avec H)

je te conseille de regarder sur wikipedia par exemple ou sur mathworld pour plus de précisions
re : Physique, rotationnel#msg808685 Posté le 22-12-06 à 18:03
Posté par Profilotto otto

Cependant tu peux effectivement utiliser ton formulaire. Je te conseille en fait d'utiliser ton formulaire et de refaire l'exercice sans l'utiliser.
a+
ps: ex ey et ez sont les 3vecteurs du dual de R^3 j'imagine. ex=(1,0,0) ey=(0,1,0) et ez=(0,0,1), c'est j'imagine i,j,k ?
re : Physique, rotationnel#msg808694 Posté le 22-12-06 à 18:07
Posté par ProfilEric1 Eric1

Tout à fait Otto, mais ce f(r) me gène. peux-ton le sortir. Si on a (A X f(r)B ) (X toujours produit vectoriel) peut-on dire que c'est f(r)(A X B)
Et rotationnel (f(r)A)=? f(r) rot(A) ?
re : Physique, rotationnel#msg808704 Posté le 22-12-06 à 18:11
Posté par Profilotto otto

la dérivée de f par rapport à un vecteur r est par définition la limite ponctuelle de la fonction
[f(x+tr)-f(x)]/t
lorsque t tend vers 0

Tu peux montrer (je suppose que c'est fait ou admis) que c'est tout simplement
gradf.r*
où r*=r/norme(r)
re : Physique, rotationnel#msg809709 Posté le 23-12-06 à 21:00
Posté par ProfilEric1 Eric1

Je ne vois pas vraiment le rapport. Comment faire intervenir la derivée de f par rapport à r, mais bon...
re : Physique, rotationnel#msg809932 Posté le 24-12-06 à 13:46
Posté par Profilotto otto

Je t'ai répondu.
df/dr= gradf. r/norme r
re : Physique, rotationnel#msg843458 Posté le 08-01-07 à 18:54
Posté par ProfilEric1 Eric1

Mais c'est le rotationnel tu produit scalaire que je dois exprimer en fonction de r, derviée de f, etc.
re : Physique, rotationnel#msg843467 Posté le 08-01-07 à 18:58
Posté par ProfilEric1 Eric1

Soit  \vec{c}  un vecteur constant. Calculer (exprimer en fonction de vecteur position \vec{r}, \frac{df(r)}{dr}, r, \vec{c})


rot[ \vec{c} X f(r)\vec{r} ]
re : Physique, rotationnel#msg843609 Posté le 08-01-07 à 19:29
Posté par ProfilEric1 Eric1

Des idées?
re : Physique, rotationnel#msg844127 Posté le 08-01-07 à 21:17
Posté par gaetanlcs (invité)

j'ai supposé (en coordonnées spherique):
f(r)\vec{r} = r f(r) \vec{e_r}     (+ 0 \vec{e_\theta} + 0 \vec{e_\phi})

en utilisant :
\vec{rot}(\vec{A} \wedge \vec{B}) = \vec{A}.div(\vec{B}) - (\vec{A}.\vec{grad})(\vec{B}) - \vec{B}.div(\vec{A}) + (\vec{B}.\vec{grad})(\vec{A})

comme  \vec{c} est constant, les 2 derniers termes sont nuls, reste :

\vec{rot}(\vec{c} \wedge f(r)\vec{r}) = \vec{c}.div(f(r)\vec{r}) - (\vec{c}.\vec{grad})(f(r)\vec{r})

en sphèrique :
div(f(r)\vec{r}) = \frac{1}{r^2} \frac{\partial}{\partial r}(r^3 f(r)) = ...
et :
(\vec{c}.\vec{grad})(f(r)\vec{r}) = (\vec{c}.\vec{e_r})\frac{\partial}{\partial r}(r f(r)) = ...

et voilà...
(ref des formules : merci wiki)

autre solution ?
re : Physique, rotationnel#msg844133 Posté le 08-01-07 à 21:18
Posté par gaetanlcs (invité)

un beau TEX somme toutes
re : Physique, rotationnel#msg845201 Posté le 09-01-07 à 18:17
Posté par ProfilEric1 Eric1

OK, merci gaetanlcs, je vais reflechir là dessus
re : Physique, rotationnel#msg845261 Posté le 09-01-07 à 18:38
Posté par ProfilEric1 Eric1

Les formules je les avais.

Mais je n'avais pas pensé à d'abord décomposer le rotationnel.

A priori, il reste:

\vec{c}(3f(r)+r\frac{df(r)}{dr})- c_r(r \frac{df(r)}{dr}+f(r))


Mais dans le deuxieme membre, c'est un scalaire?
re : Physique, rotationnel#msg845264 Posté le 09-01-07 à 18:39
Posté par ProfilEric1 Eric1

Ou alors:

\vec{c}(3f(r)+r\frac{df(r)}{dr})- \vec{c}(r \frac{df(r)}{dr}+f(r))
re : Physique, rotationnel#msg845297 Posté le 09-01-07 à 18:46
Posté par ProfilEric1 Eric1

Et où dans ce cas, c ne dépendrait d'aucun systeme de coordonnée.

En effet, il y a une autre question: determiner f(r) pour [tex]\vec{c}=\vec{e_x}, si rot [\vec{c} X f(r)\vec{r}]=z\vec{e_y}-y{e_z}
re : Physique, rotationnel#msg845306 Posté le 09-01-07 à 18:47
Posté par ProfilEric1 Eric1

Tout à foiré


En effet, il y a une autre question: determiner f(r) pour \vec{c}=\vec{e_x}, si rot [\vec{c} X f(r)\vec{r}]=z\vec{e_y}-y{e_z}
re : Physique, rotationnel#msg845411 Posté le 09-01-07 à 19:22
Posté par ProfilEric1 Eric1

Pour revenir au post de 18:38, le rotationnel doit être un vecteur, et donc il semblerait logique que ce soit \vec{c} en facteur du second membre.
re : Physique, rotationnel#msg845518 Posté le 09-01-07 à 20:07
Posté par ProfilEric1 Eric1

ou alors j'ai mal appliqué les divergences et gradient, qui sait?
re : Physique, rotationnel#msg845945 Posté le 09-01-07 à 22:05
Posté par gaetanlcs (invité)


j'ai la même chose que toi, on n'a pas un scalaire et deuxième pertie mais bien un vercteur suivant \vec{e_r}

ca donne :

\vec{rot}(\vec{c} \wedge f(r)\vec{r}) = (3 f(r) + r \frac{\partial}{\partial r}f(r)) \vec{c} - (\vec{c}.\vec{e_r}) (f(r) + r \frac{\partial}{\partial r}f(r)) \vec{e_r}
re : Physique, rotationnel#msg845958 Posté le 09-01-07 à 22:07
Posté par ProfilEric1 Eric1

OK.
re : Physique, rotationnel#msg845983 Posté le 09-01-07 à 22:13
Posté par gaetanlcs (invité)

sinon, pour le système de coordonnées, ca me semblait plus simple en spherique vu le vecteur f(r)\vec{r}.

pour la seconde question, soit il faut refaire la q1 en cartesien... soit une petite conversion s'impose
re : Physique, rotationnel#msg845990 Posté le 09-01-07 à 22:16
Posté par gaetanlcs (invité)

au fait, le système de coordonnées spherique s'impose pour la question 1 vu qu'on te demandes une expression en fonction de \frac{\partial}{\partial r} f(r)
re : Physique, rotationnel#msg846005 Posté le 09-01-07 à 22:19
Posté par gaetanlcs (invité)

pour la question suivante peux tu confirmer que x, y et z sont biens tels que :
\vec{r} = x \vec{e_x} + y \vec{e_y} + z \vec{e_z} ??
re : Physique, rotationnel#msg846229 Posté le 10-01-07 à 07:29
Posté par ProfilEric1 Eric1

OUi, c'est bien ca
re : Physique, rotationnel#msg846452 Posté le 10-01-07 à 13:01
Posté par gaetanlcs (invité)

j'ai essayé et c'est pas très beau, je tombe sur des vielles equtions différentielles pas cool du tout...

au fait, on ne pourrait pas plus simplement calculer :
\vec{rot} ( \vec{c} \wedge g(r) \vec{e_r})  avec g(r) = f(r)\vec{r}.\vec{e_r}

qui donnerait une expression plus simple du rotationnel ?
à tester...
re : Physique, rotationnel#msg847781 Posté le 10-01-07 à 19:34
Posté par ProfilEric1 Eric1

Est ce que :

(A.grad)(B)=A.grad(B) ?

Avec A et B des vecteurs.
re : Physique, rotationnel#msg847816 Posté le 10-01-07 à 19:50
Posté par ProfilEric1 Eric1

A mon avis, ce n'est pas tout à fait la même chose, car le résultat doit être un vecteur, et non un saclaire
re : Physique, rotationnel#msg847924 Posté le 10-01-07 à 20:23
Posté par ProfilEric1 Eric1

Enfin, scalaire up caché!!
re : Physique, rotationnel#msg848163 Posté le 10-01-07 à 21:56
Posté par gaetanlcs (invité)

Est ce que :

(A.grad)(B)=A.grad(B) ?

non pas du tout !!

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