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Niveau école ingénieur
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ondes tridimensionnelles

Posté par
labinocle
07-03-10 à 13:05

Bonjour, j'aurais besoin d'aide sur un exercice :

Je considère une onde (x,y,z) exprimée dans le régime harmonique qui satisfait l'équation de propagation sans dispersion en 3D. A l'aide de la méthode de séparation des variables je dois montrer qu'une solution vérifiée par est de la forme :

(x,y,z)=[A*e-jkxx+B*ejkxx] * [C*e-jkyy+D*ejkyy] * [E*e-jkzz+F*ejkzz]

Je pose (x,y,z)=X(x)Y(y)Z(z) et j'aboutis à :

Y(y)Z(z)*d²X(x)/dx² + X(x)Z(z)*d²Y(y)/dy² + X(x)Y(Y)*d²Z(z)/dz² + k²*X(x)Y(y)Z(z) = 0

où k=/v

Comment continuer?

Merci d'avance

Posté par
gui_tou
re : ondes tridimensionnelles 07-03-10 à 13:55

Salut,

Pour trouver l'équation en X(x) : divise l'égalité par Y(y)Z(z) = Constante indépendante de x

Pour trouver l'équation en Y(y) : divise l'égalité par X(x)Z(z) = Constante indépendante de y

Pour trouver l'équation en Z(z) : divise l'égalité par X(x)Y(y) = Constante indépendante de z

Posté par
labinocle
re : ondes tridimensionnelles 07-03-10 à 14:04

Euh je vois pas bien... je connais les solutions d'une équation du type d²X(x)/dx² + k²*X(x) =0
mais là j'ai une 1ere équation du type :   d²X(x)/dx² +k²*X(x) + (X(x)/Y(y))*d²Y(y)/dy² + (X(x)/Z(z))*d²Z(z)/dz² = 0

Posté par
gui_tou
re : ondes tridimensionnelles 07-03-10 à 14:08

Dans "k²*X(x) + (X(x)/Y(y))*d²Y(y)/dy² + (X(x)/Z(z))*d²Z(z)/dz²" tu peux factoriser par X(x). Le terme en facteur sera une constante k'.

Posté par
labinocle
re : ondes tridimensionnelles 07-03-10 à 14:13

Ahhh oui merci!  
Et pour les solutions, j'ai des exemples avec des sinus et des cosinus, d'autres avec des exponentielles réelles et d'autres encore avec des exponentielles complexes, comment savoir ici que c'est du ejkx etc...?

Posté par
gui_tou
re : ondes tridimensionnelles 07-03-10 à 14:31

tu formes l'équation caractéristique r²-k' = 0 et tu trouves deux solutions r1 et r2.

Les solutions seront de la forme Aexp(r1.x) + Bexp(r2.x)



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