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#351 Re : Entraide (supérieur) » Equa-Diff solution analytique ? » 12-03-2019 13:44:33

Pour la partie 2°b et 2°c je travailles avec des particules sphériques très fines ayant de vfin = 3 m/s ou vfin = 7 m/s
pour les plus grosses donc c'est pour cela que je ne souhaites pas négliger la vitesse du vent.

Les ordres de grandeur apparaissent mieux appropriés, au moins pour les vitesses.
Les hauteurs de chute se ramènent à quelques mètres, au moins pour la phase initiale du mouvement (h = v2/2g).
Si la hauteur totale est réellement de 3000 m, on pourrait peut-être considérer que la vitesse d'équilibre dynamique est quasiment atteinte sur la quasi-totalité du parcours, et envisager la résolution de l'équation différentielle approchée:

mg = -k(v - f(t))2

obtenue en négligeant le terme d'inertie (m│dv/dt│max << mg et │k│(v - f(t))2) .
Ce raccourci peut choquer, mais les matheux en donneront une version présentable.

L'équation simplifiée s'intègre facilement, à vue d'oeil.
[Là, je suis contraint d'interrompre]

#352 Re : Entraide (supérieur) » Equa-Diff solution analytique ? » 12-03-2019 10:00:47

Re-bonjour,

Je tente de répondre aux précisions que vous avez données.

1°) Il n'y a aucun vecteurs dans l'équation, un seul axe est concerné dans le calcul, celui de la chute verticale de la particule ...
on ne va étudier que le cas descendant mg + k(v-f(t))² sachant que k est signé (-) donc on a opposition des forces ...

J'ai bien compris que c'était un problème unidimensionnel, et que tous les vecteurs se réduisent à une composante unique; le choix d'un axe vertical orienté vers le bas conduit ainsi aux expressions:
g = g.uy ; v = v.uy ; γ = (dv/dt).uy ... etc
C'était une imprécision sans gravité.

2°) k est un coefficient constant en kg/m (k le coefficient de portée de l'air, et k(v-f(t))² la force de résistance de l'air) ça vaut -0.000102 kg/m ...
Le signe s'accorde avec la convention précédente, aux fortes valeurs de la vitesse. L'écriture de ce terme appelle cependant quelques remarques:
a) L'expression d'une loi de force fait en principe intervenir des constantes positives, à moins qu'il ne s'agisse de paramètres algébriques susceptibles d'inversion de signe; la résistance au mouvement exercée par le fluide ambiant devrait s'exprimer en fonction de la vitesse relative du mobile par une relation de la forme:
Fa = - k.│vr│vr , avec k = + 0.000102 kg/m .
b) Une chute libre d'une hauteur de 3000 m conduirait en l'absence de tout freinage à une vitesse finale

vfin = (2g.y0)1/2 = 243 m/s = 873 km/h .

Or tout se passant sur un axe unique, cela suppose l'intervention de vents verticaux qui pour avoir un effet sensible, devraient dépasser 100 km/h; c'est approximativement le seuil des plus violentes tempêtes observées sur Terre (~ 200 km/h), au sein desquelles circulent des vents horizontaux, exceptionnellement hélicoïdaux au coeur des tornades.
c) L'expression même de la vitesse relative vr = v - f(t) = v - exp-t implique pour l'air ambiant une vitesse positive, donc un vent descendant (pourquoi pas ?) au plus égal à 1 m/s, soit 3.6 km/h : est-il vraiment indispensable de maintenir ce terme, compte tenu des vitesses acquises au cours du mouvement étudié ?
La même observation vaut pour l'autre loi proposée (f(y) = e-y) .

3°) f(t) ou exp-t est un nombre en m/s c'est une vitesse également ...
L'écriture des expressions (v - e-t) , (v - e-y) est profondément choquante, parce qu'elles mêlent dans une même somme algébrique une grandeur physique (ici exprimée en m/s) à un autre terme dépourvu d'unité; et les arguments des exponentielles devraient être de même sans dimension ...
Il faut écrire, pour que cela ait un sens: (v - v1.e-t/T1) , (v - v1.e-y/y1) en précisant v1 = 1 m/s , T1 = 1 s , y1 = 1 m.
Il ne s'agit pas d'un simple point de grammaire: si l'on prend la peine d'écrire des équations homogènes, on dispose d'un moyen simple de vérification de tout ce que l'on peut en déduire: des éventuelles solutions analytiques, comme des grandeurs particulières (temps de parcours, vitesse finale, etc ...).
Il faudrait en fait reprendre tout l'énoncé, en ne faisant intervenir que des grandeurs sans dimension: c'est la démarche habituelle, pour décrire le comportement d'un système.

4°) De tout ce qui précède, on peut s'accommoder au prix de quelques corrections. Le reproche essentiel que l'on peut faire au problème posé, c'est qu'il n'a pas de sens physique, et débouche sur une équation différentielle insoluble.

#353 Re : Entraide (supérieur) » Equa-Diff solution analytique ? » 11-03-2019 22:50:19

Bonjour,

Je suis un peu décontenancé par la forme de l'énoncé, et la solution proposée. Mais peut-être ai-je mal lu ?

# Parlons tout de suite de la solution: l'équation différentielle à résoudre n'est pas du type dv/dt = u(t) , mais plutôt
dv/dt = u(v, t); et si l'on regarde de près l'expression de la dérivée:
(dv/dt) = g + (k/m)(v-f(t))2
les variables ne sont même pas séparables.
Je ne vois guère le moyen de la résoudre, à moins que quelque chose m'ait totalement échappé ...

# Ce qui me met beaucoup plus mal à l'aise, ce sont les anomalies physiques de l'énoncé.

1°) Le terme (v - f(t)) n'est pas homogène, parce que (v) représente une vitesse, tandis que f(t) = exp(-t) (selon l'énoncé) est un nombre sans dimension, indépendant du système d'unités choisi;
on devrait avoir: f(t) = v1.exp(-t) , la valeur de (v1) (donnée homogène à une vitesse) étant fixée pas l'énoncé.

2°) Les conditions initiales
v0 = 0 m/s
y0 = 3000 m
t0 = 0 s

font du mouvement étudié une chute libre sans vitesse initiale, dont la trajectoire est la verticale du lieu; cette chute est ralentie par la résistance de l'air, opposée à la vitesse du mobile donc dirigée vers le haut, tandis que le vecteur (v) est comme la force motrice (mg) dirigée vers le bas; les deux termes présentent donc des signes opposés, quelle que soit l'orientation choisie pour l'axe vertical (y'y): l'équation différentielle devrait ainsi s'écrire:
a) dans le cas d'un axe ascendant (v < 0): m(dv/dt) = - mg + k(v-f(t))2 ,
b) dans le cas d'un axe descendant (v > 0): m(dv/dt) = mg - k(v-f(t))2 .

3°) La présence du terme f(t) confère à l'équation une allure bizarre et gratuitement compliquée; l'auteur de l'énoncé initial aurait-il voulu tenir compte de ce que la résistance de l'air est proportionnelle à sa densité, laquelle est fonction exponentielle décroissante de l'altitude (si l'on convient d'un axe vertical ascendant) ?
Cela conduirait à une équation différentielle un peu modifiée:
m(dv/dt) = - mg + k(v.exp(-y/y1))2 ... dont la difficulté ne s'arrange pas !

4°) À propos du vent:
k(v-f(t)) = résistance de l'air appliqué sur la particule en prenant en compte la vélocité relative de la goutte par rapport à la vélocité du vent (ici une seule composante y il n'y a aucun vecteur).
Un mouvement unidimensionnel implique un vent vertical ... moi, je veux bien ...
La valeur de la constante (k) n'est pas donnée.

Mais il ne s'agit plus là de mathématiques, ni de physique, mais de la reconstitution hasardeuse de textes.

#354 Re : Café mathématique » tableau nombre premier » 23-02-2019 08:00:04

Bonjour,

J'ai eu quelques difficultés à suivre le fil logique de ces échanges.

Cependant je remercie rastarocco pour ses précisions concernant les test de primalité, et le théorème de Wilson (oublié depuis longtemps).

#355 Re : Café mathématique » Article sur les deux infinis égaux démontrés il y a quelques mois. » 26-01-2019 18:55:08

Bonjour encore une fois,

Michel Coste a écrit :

... Pour qui souhaite voir la "Anna" des délires de Dattier (vous allez être déçus !).

Mais non, au contraire, j'ai trouvé la vidéo passionnante, et seulement regretté sa brièveté !

#356 Re : Café mathématique » Article sur les deux infinis égaux démontrés il y a quelques mois. » 22-01-2019 10:31:53

Bonjour,

Larac a écrit :

Avez-vous testé avant de juger ? ...

J'ai regardé, justement, l'erreur est patente - page (3):

Exemples :
4807 (N) est mis en bijection avec 0,4807 (R)
1690 (N) -----------------------  0, 0169 (R)
       J’espère avoir répondu clairement à ta question.

Passons sur l'aspect bancal de l'application de l'ensemble des entiers naturels sur le domaine des réels [0 , 1[: il eût été plus simple de leur faire correspondre 0.7084 et 0.0961 - ou plus simplement encore le rapport x = N/(N + 1) .

Le seul (mais gros, très gros) ennui, et que tu ne trouveras aucun entier naturel qui soit par ton procédé l'antécédent de
(1/2)1/2 = 0,70710678118654752440084436210485...
Qu'écriras-tu en effet ? 707 ? 707106 ? 707106781186547524400844 ?

L'ensemble des images obtenues est celui des nombres décimaux appartenant à [0 ; 1[, admettant pour expression (p/10q) et sous-ensemble des rationnels du même domaine.
En sont par définition exclus tous les nombres irrationnels, et rien d'étonnant donc à ce qu'il soit dénombrable: tu t'es fabriqué un ensemble de réels lacunaire, une sorte d'éponge dont tu oublies candidement les trous ...

J'ajoute qu'affirmer froidement

Larac a écrit :

... L’utilisation scientifique de la diagonale de Cantor: c’est relativement simple, c’est clair, net, et faux ...

dénote une immense vanité, pour ne pas dire plus: chercher l'erreur de ton raisonnement eût été pour toi  beaucoup plus avisé et instructif.

Mais je n'ai pas la témérité de croire que tu sois accessible à l'ombre d'un doute.

#357 Re : Le coin des beaux problèmes de Géométrie » Dimensionner un rectangle dans un rectangle » 19-12-2018 23:11:21

Une variante consistant toujours à introduire un paramètre sans dimension, ici le rapport du grand côté au petit, pour le rectangle inscrit (IJKL): r = D/C .
La similitude des triangles rectangles se traduit par la série d'égalités:
u'/u = v'/v = D/C = r ;
par ailleurs, l'aire du grand rectangle est égale à la somme de celles du rectangle inscrit, et des quatre triangles adjacents, d'où:
A.B = C.D + (2/2)(u.v) + (2/2)(u'.v') ,
ce qui conduit à
r.C2 = A.B - u.v(1 + r2) .

En tenant compte de ce que l'on a par ailleurs:
A = u + r.v , B = v + r.u ,
il vient : u(1 - r2) = A - r.B , v(1 - r2) = B - r.A ,
ainsi que l'équation finale correspondant à un polynôme de degré 5:
C2.r = A.B - (A - r.B)(B - r.A)(1 + r2)/(1 - r2)2 .

La résolution par un processus itératif semblable au précédent conduit à r = 3.271060 13 ; la convergence est cependant beaucoup plus lente.
On obtient à partir de là: D = r.C = 98.131804 ,
et pour vérification de l'accord avec la première solution proposée (#3):
u = (A - r.B)/(1 - r2) = 14.982680 .

Pour comparaison, on trouve en exploitant au maximum les possibilités de la calculatrice:
D#4 = 98.131 803 899 202 ,
D#5 = 98.131 803 899 199 .

#358 Re : Le coin des beaux problèmes de Géométrie » Dimensionner un rectangle dans un rectangle » 19-12-2018 21:50:05

Bonsoir,

J'ai repris la figure telle qu'elle était donnée, en ne modifiant que la notation (X) - changée en (D).

181219075123504746.png

Il vient à partir des termes introduits:

# u = C.Sin(t) ,
   v = C.Cos(t) , d'où: C = (u2 + v2)1/2 ;

# u' = D.Sin(t) ,
   v' = D.Cos(t) , d'où:  D = (u'2 + v'2)1/2 ;

# u' = B - v ,
   v' = A - u , d'où compte tenu des relations précédentes: Tan(t) = u/v = (B - v)/(A - u)
et finalement: A.Sin(t) = B.Cos(t) - C.Cos(2t) ,
dont la solution (strictement comprise entre 0 et 45° si B<A) est donnée par la limite de la suite:
tk+1 = Arcsin((B.Cos(tk) - C.Cos(2tk))/A) .

En reprenant les valeurs proposées: A = 100 , B = 75 , C = 30 ,
on obtient: t = 29.961810 °
u' = B - C.Cos(t) = 49.009246
v' = A - C.Sin(t) = 85.017320
D = (u'2 + v'2)1/2 = 98.131804 .

Les résultats numériques confirment ceux de la solution précédente (u = 14.982680), réserve faite de la dérive concernant le dernier résultat.

#359 Re : Le coin des beaux problèmes de Géométrie » Dimensionner un rectangle dans un rectangle » 18-12-2018 14:26:41

Bonjour,

Je crois qu'il ne manque qu'une seule donnée, celle de l'angle représentant l'inclinaison du grand côté du rectangle interne par rapport à celui du cadre.

Cet angle se retrouve en quatre points, et un calcul d'aire devrait conduire sans trop de difficultés au résultat cherché.

181220073849859780.png

#360 Re : Café mathématique » La quadrature du cercle et la démonstration mathématique. » 12-12-2018 10:54:04

Bonjour,

Dattier a écrit :

@L'ami de yoshi : prend un carré de longueur : $\sqrt {3.1415} \times 300$ donc $531.7$ métres, et change de notaire.

Si celui avec qui tu échanges, est physicien, alors prend :

$\sqrt {3.1415926535897932384626433832795028841971693993751058209749445923078164062862090} \times 300 $ donc
$531.7361552716548081894502450023435548392648$ métres en lui précisant que l'on est ici en dessous de la longueur de Planck (pour le découpage tu prends $531.7$ m) ...

Un physicien est porté à t'exprimer quelques remarques, concernant des détails secondaires mais qui font fâcheuse impression:

1) L'approximation correcte à 4 décimales de ([tex]\pi[/tex]) est 3.1416: tous les lycéens savent cela.

2) Je n'ai jamais rencontré, dans toute ma carrière, de donnée ou de résultat consignés avec 43 ou 80 chiffres; quiconque a simplement consulté une liste des valeurs actuellement connues des constantes universelles aurait évité cette outrance.

3) La précision sur le résultat d'un produit $\sqrt {\pi} \times 300 $ ne saurait dépasser celle du moins précis des deux termes (D = 300), soit 3 chiffres significatifs, d'où:  a = 532 m .
Quand je corrigeais des copies, toute réponse du genre $\sqrt {\pi} \times 300 = 531.7361553  m$ copiée sans réflexion depuis l'écran de la calculatrice était sanctionnée par un point négatif (sur les 3 points du calcul), et mes élèves, dûment prévenus, comprenaient très bien qu'il s'agissait d'une grosse bourde.
Il est vrai que tu t'es (à peu près) rattrapé ...

4) Enfin -cerise sur le gâteau - l'énoncé est d'une clarté irréprochable malgré sa savoureuse rusticité
... j'voudrions échanger mon champ rond de 300 m de diamètre  contre un champ carré qu'aurions la même surface ...

et conduit à la relation:
$\pi D^2 / 4 =  a^2$
ce qui devrait donner: $a = \sqrt{\pi}D/2$ ...

Se planter comme un CM2 tout en évoquant la longueur de Planck, ça fait un peu désordre.

PS: J'oubliais:
5) La longueur de Planck vaut environ 1.6E-35 m ; tu aurais donc dû écrêter ton résultat à la 35me décimale, et non à la quarantième.
Et plus modestement, à 15 décimales (1E-15 m ~ diamètre d'un noyau atomique), ou  10 décimales (1E-10 m ~ diamètre d'un atome) ou même plus prosaïquement deux (1E-2 m = 1 cm): c'est la précision des données cadastrales, et la réponse à donner pour éviter de vexer le notaire.

Mais là je quitte les espaces éthérés de la physique fondamentale, pour m'enliser dans des considérations campagnardes confinant à la vulgarité ...

#362 Re : Le coin des beaux problèmes de Géométrie » Densité de plantations » 30-10-2018 19:05:15

Bonjour,

Je ne comprends pas bien toutes ces hésitations.
Tibo a eu dès le début la bonne intuition en évoquant les réseaux cristallins.

En notant (D1, D2) les dimensions du terrain rectangulaire, (R) le rayon du couvert végétal de l'arbre et (Dmin) la distance minimale imposée entre chaque plant, il suffit de créer un réseau de points orthorhombique centré à l'intérieur du rectangle de dimensions (D1 - 2.R , D2 - 2R), tel que la distance entre chaque plant et ses plus proches voisins soit au moins égale à (Dmin).
Il y a probablement deux sortes de solutions selon l'orientation de la maille (rectangulaire centrée) par rapport au terrain; on doit compter, dans chaque direction, un nombre entier ou semi-entier d'arêtes de cette maille.

Je n'ai malheureusement pas le temps de poursuivre ici, et m'excuse de cette réponse aussi abrupte auprès de sylveno. D'autres intervenants pourront prendre le relai, dans cette direction.

PS: la maille correspond au rectangle (ABCD) du message #9.
C'est la manière de poser le problème et le foisonnement des variables qui égare toute recherche de solution simple.

#364 Re : Entraide (supérieur) » Question sur la "vérité en général" » 08-10-2018 23:08:48

Je crois que BDLoglang a dû rencontrer, au sujet des fonctions, la notion de propriété presque partout vérifiée, ou d'assertion vraie presque partout.

Mais d'autres sont plus qualifiés que moi pour en parler.

PS: la notion de généralité n'a de sens que dans le monde réel, où en raison de sa complexité, toute affirmation peut être contredite par un cas particulier.
C'est ainsi qu'on la rencontre dans les sciences physiques (dans la plus large acception du terme), en biologie, en psychologie et dans l'étude des sociétés.

De même dans le domaine des mathématiques, une affirmation généralement vraie (ou perçue comme telle) concerne des faits relevant des conventions, des usages ou de l'histoire; par exemple:
"les complexes sont généralement représentés par une expression de la forme z = x + i.y"
"le carré de sin(x) est généralement noté sin2(x)"
"la fonction Int(x) disponible dans les logiciels de calcul est impaire"
(1)

Par contre l'expression n'est (à ma connaissance ) jamais employée au sujet d'une propriété mathématique (voir plus haut).
Toute affirmation "A est généralement vraie" est alors perçue comme incomplète, voire absurde, et appelle des réparties du genre:
- sous quelles conditions, exactement ?
- quand est-ce qu'elle ne l'est pas ?

(1) Liste bien sûr non limitative.
J'espère que les exemples donnés ne donneront pas lieu à trop de contestations.

#365 Re : Entraide (supérieur) » Question sur la "vérité en général" » 08-10-2018 19:37:07

Bonjour,

On ne peut rien dire d'un tel énoncé faute d'une indication sur le domaine sur lequel on l'envisage.

La proposition  x ≤ x2 est
- fausse sur l'ouvert ]0 ; 1[ ;
- vraie en dehors du domaine précédent.

#367 Re : Entraide (supérieur) » Limite de $\sin(x)/x$ en utilisant la definition » 03-10-2018 06:46:43

Bonjour,

Wiwaxia a écrit :

... En prenant par conséquent x < δ , il vient x2/6 < δ2/6

d'où: 0 < 1 - Sin(x)/x < δ2/6

et ε = δ2/6 ...

Eh bien, justement, δ = (6ε)1/2 .

Pour moi cela allait sans dire, mais j'aurais dû effectivement le préciser.

#368 Re : Entraide (supérieur) » Fléau de la dimension » 02-10-2018 06:20:42

Bonjour,

On peut trouver plusieurs liens intéressants sur la Toile en tapant: "fléau de la dimension" ...

#369 Re : Entraide (supérieur) » Sommation » 30-09-2018 16:59:12

Bonjour,

La relation Cos(kt) = (Exp(i.kt) + Exp(-i.kt))/2 conduit à deux sommes de suites géométriques que tu peux exprimer ...

#370 Re : Entraide (supérieur) » Limite de $\sin(x)/x$ en utilisant la definition » 23-09-2018 08:25:41

Bonjour,

Il y a un élément de démonstration dans ce qui suit:

en partant des inéquations (pour tout réel strictement positif)
x - x3/6 < Sin(x) < x
alors
1 - x2/6 < Sin(x)/x < 1
d'où:
0 < 1 - Sin(x)/x < x2/6

En prenant par conséquent x < δ , il vient x2/6 < δ2/6

d'où: 0 < 1 - Sin(x)/x < δ2/6

et ε = δ2/6 .

Je reconnais que l'encadrement initial est peut-être délicat à établir.

#374 Re : Entraide (supérieur) » systeme de numération » 13-09-2018 10:38:58

Bonjour,

Il ne trouvera sans doute pas mieux que le cours qui lui a été dispensé dans cette école, ainsi que les ouvrages disponibles dans la bibliothèque de l'établissement.

La recherche sur la Toile livre beaucoup de résultats
"comment calculer en binaire / hexadécimal ..."
mais il est difficile de trouver des sites de qualité, et qui ne soient pas gangrénés par la publicité; le risque est donc de perdre beaucoup de temps.

Voici une courte vidéo concernant l'emploi de l'hexadécimal.

PS: quelques autres liens, si cela peut aider:
https://fr.wikihow.com/additionner-des-nombres-binaires
https://fr.wikihow.com/soustraire-des-nombres-binaires

https://openclassrooms.com/fr/courses/1 … en-binaire

Le mieux serait pour l'étudiant de travailler en petit groupe, à deux ou trois.

#375 Re : Entraide (supérieur) » Vitesse du son dans l'air et dans l'eau » 07-09-2018 22:52:34

Salut,

yoshi a écrit :

... Oh, mais Python dispose en natif d'un module nommé decimal qui permet d'aller beaucoup, beaucoup plus loin, en fixant toi-même le nb de chiffres après la virgule souhaité ...

Je sais que Python présente d'énormes possibilités de ce côté-là, et il m'est arrivé de développer des calculs semblables avec Maxima.

Je parlais des calculs courants avec les fonctions usuelles (Sin(u), Exp(u), etc).

Je me vois mal m'attaquer au problème de Tammes, par exemple, en espérant connaître les coordonnées des (N) points avec 1000 décimales ...

PS: Je n'ai rien contre Latex, mais je viens de faire un long voyage et n'ai vraiment pas le temps de m'y replonger.

@+

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