Question pour matheux/physicien

Je m’en vais pour manger, et voilà que vous en profitez pour papoter sans moi :stuck_out_tongue:

[quote=“thuban”]Pour ma part, je redouble cette année ma troisième année de physique-chimie, pour préparer la concours du CAPES, ou plutôt le nouveau master enseignement ( je ne vais pas dire ce que j’en pense)
Duna doit être bien plus haut lui :)[/quote]
Non non, en entrant en école d’ingé, j’aurais le même niveau que toi. Mais comme je refais mon année de spé, je ne suis pas encore à ton niveau.

Là, entièrement d’accord !

Concernant le coup de la composante qui remonte le temps, me voilà ravi de rencontrer quelqu’un du même avis que moi. Parce-que dans la classe… entre les bons élèves qui obéissent au prof, et les mauvais qui n’ont pas compris, je n’avais pas grand monde qui pouvait éventuellement partager mon opinion.

Je ne pensais même pas à comparer des vitesses, mais juste à voir sous quelle condition la réaction s’annule. J’intègre (le PFD) et vous tiens au courant.

dric > Je corrigerai légèrement ce que tu viens de dire. Pour les maths, on démontre un théorème, et après, qu’il s’applique ou non, le théorème est vrai mathématiquement.
Mais c’est sûr que comme le dit thuban, il faut bien de l’inspiration. Les théorèmes ne sortent pas du chapeau, il faut qu’ils aient un minimum d’intérêt. Et cet intérêt est généralement causé par les besoin des physiciens…

Je repense à un chose que j’ai lue avant, mais à laquelle je n’ai pas répondu. Il me semble que MisterFreez disait que certaines démonstrations de théorèmes contenant des erreurs. Certes, et les théorèmes sont tout de même utilisés. Mais à chaque fois que ce théorème est utilisé, on doit lire dans la conclusion que ce résultat est vrai en admettant tel théorème. Si un jour un théorème s’avère être faux, les mathématiciens ne se seront à aucun moment trompés. (sauf éventuellement l’auteur de la démonstration erronée)

EDIT : j’ai intégré le PFD, et dit qu’à la limite du décollement, la réaction s’annule, mais la masse reste à sa place. On a donc R=0 et z=0. J’obtiens donc : 1/2gt²+a/w²sin(wt)=0
Mais ce t² me fait ch
** ! Je crois que j’ai une erreur de raisonnement quelque part, parce-que ce que j’ai là n’est pas cohérent. C’est comme si je faisais disparaître totalement la réaction du support, d’où une chute libre en t²…

EDIT 2 : J’ai compris mon erreur. J’ai intégré R comme s’il était constant. Mais R dépend du temps !

[quote=“dric64”]Les maths, c’est tout le contraire de la physique (conceptuellement parlant, en tout cas) :
En math : on démontre d’abord un théorème, puis on peut éventuellement l’appliquer à un cas concret et voir s’il se vérifie effectivement.
En physique : On observe un comportement, et en on déduit un théorème (une loi, plutôt).[/quote]
On a utilisé le grand Théorème de Fermat sans savoir le démontrer pendant un temps considérable.

Pour ce qui est de la comparaison physique/maths, j’ajoueterais que les modèles physiques ne sont qu’une manière de présenter l’état de nos connaissances. Quand nos connaissances ne suffisent plus on essaie de les améliorer. C’est exactement ce qui s’est passé en mathématiques avec les nombres : les différents ensembles ont étaient créé pour résoudre des équations qui n’avaient pas de solution de prime abord.

thuban et Dunatotatos je suis impressionnés par vos connaissances et d’être capable de maitriser aussi bien l’info en plus de vos formations respectives.

@Dunatotatos > Si ton prof a vraiment dis que la seconde solution n’existe pas, il n’a absolument pas l’esprit scientifique. Prenons un exemple que je connais : la vitesse de lumière. C’est une vitesse que nous sommes incapable d’atteindre et nous ne connaissons rien qui dépasse la vitesse de la lumière dans le vide, mais Einstein prévois lui même la possibilité de la dépasser (en affirmant que nous pourrions jouer avec le temps si c’était le cas).

Je n’ai pas compris :blush:

[quote=“Dunatotatos”]Je m’en vais pour manger, et voilà que vous en profitez pour papoter sans moi :stuck_out_tongue:

[quote=“thuban”]
dric > Je corrigerai légèrement ce que tu viens de dire. Pour les maths, on démontre un théorème, et après, qu’il s’applique ou non, le théorème est vrai mathématiquement.
Mais c’est sûr que comme le dit thuban, il faut bien de l’inspiration. Les théorèmes ne sortent pas du chapeau, il faut qu’ils aient un minimum d’intérêt. Et cet intérêt est généralement causé par les besoin des physiciens…
[/quote][/quote]
Oui, d’où le “éventuellement”, l’application pratique ne fera pas foi, le théorème est déjà démontré.
Je voulais juste montrer que l’approche entre la physique et les mathématiques était fondamentalement opposée, même si les 2 se complètent au final (enfin c’est plutôt les mathématiques qui aident à “moddéliser” les observations physiques)

[quote=“MisterFreez”][quote=“dric64”]Les maths, c’est tout le contraire de la physique (conceptuellement parlant, en tout cas) :
En math : on démontre d’abord un théorème, puis on peut éventuellement l’appliquer à un cas concret et voir s’il se vérifie effectivement.
En physique : On observe un comportement, et en on déduit un théorème (une loi, plutôt).[/quote]
On a utilisé le grand Théorème de Fermat sans savoir le démontrer pendant un temps considérable.
[/quote]
Donc ça n’était pas (encore) un théorème, mais une théorie. C’est devenue un théorème au moment ou il a été démontré.

Mais non voyons ! Fermat l’avait démontré sur un petit bout de papier, mais c’est un théorème trivial, d’où l’inutilité de montrer sa démonstration :laughing:

Rooh arrête, je vais rougir :blush:
En ce qui me concerne, je suis pour le moment en plein dedans, donc c’est normal. Mais une fois les concours passés, je doute que j’arrive à me souvenir du quart de ce que j’ai fait ne serait-ce qu’en maths. Et puis pour ce qui est de maîtriser l’info, je sais installer Debian, et c’est déjà pas mal :laughing:

Je n’ai jamais su si Einstein avait dit qu’il était impossible de dépasser la vitesse de la lumière, ou s’il en avait juste déduit des choses étranges. Qu’en est-il réellement ?

Concernant mon explication sur les démonstrations fausses, j’expliquais (de façon un peu compliquée) que si une erreur est faite dans une démonstration, elle n’entraîne pas que toutes les déductions de ce théorème seront fausses. Un théorème n’est censé être utilisé que si sa démonstration est rigoureuse. Si tel n’est pas le cas, le théorème ne peut être qu’admis. Et si on utilise un théorème admis pour une démonstration, on le précise dans les hypothèses de ce théorème. Un exemple :
T est un théorème dont la démonstration est fausse. Il est donc admis.
Un matheux souhaite utilisé T pour démontrer un théorème Q car il sent au fond de lui que T est vrai, même si la démonstration est fausse. (et puis T lui facilite la vie) Il va donc démontrer (rigoureusement) Q, en précisant qu’il admet T.
Ainsi le théorème Q ressemblera à :
Liste d’hypothèses + T est admis
Donc : liste de conclusions.
Et le matheux ayant démontré Q ne se sera à aucun moment trompé. Si T est un jour démontré rigoureusement, alors Q sera vrai sans avoir à admettre T (puisque T est toujours vrai). Mais si un contre-exemple à T est trouvé, alors le théorème Q ne sera pas faux non plus. Puisqu’une hypothèse n’est pas vérifiée, les conclusions ne peuvent pas être déduites.

Mais non voyons ! Fermat l’avait démontré sur un petit bout de papier, mais c’est un théorème trivial, d’où l’inutilité de montrer sa démonstration :laughing: [/quote]
Un axiome, en somme :005

Une telle évidence ne peut effectivement qu’être un axiome ^^
Et en parlant d’axiomes, je ne sais pas non plus ce qu’il en est de cette guerre (qui ressemble un peu à un troll) sur l’existence des axiomes. Existent-ils ou pas ? Peut-on baser toutes les mathématiques dessus ou pas ?

Et mon foutu exo me donne du fil à retordre. Intégrer R(t) alors qu’on ne connaît rien dessus me paraît un peu gros. Et pourtant, pour faire apparaître du w², je ne vois d’autre possibilité que d’intégrer le PFD jusqu’à avoir z.

C’est clair que ça fait 2 mois que je n’ai pas écrit de physique… C’est dur de s’y mettre, on oublie trop vite :slight_smile: .

Au sujet des théorèmes… Ça me fait penser : la base des mathématiques est établie sur des postulats. Comme le mot l’indique, ce sont des choses que l’on ne peut que admettre. Là dessus sont basées les plus grands théorèmes que l’on connait, et si on faisait une erreur dès le départ. Il est inconstestable que 1+1=2, mais ceci est vrai dans l’environnement que nous conaissons. Nous sommes trop limités par nos 5 sens, il nous en manque, il est fort à parier que l’on pourrait se tromper. Ceci dit, dans le cadre de ces postulats, le raisonnement tiens debout. C’est exactement la même chose que pour les arrondis en physique, ou les valeurs acceptables ou non : tout dépend dans quel cas on se place!

Ben… j’ai un peu loupé ma 3 eme année :laughing: . Il n’y pas pas vraiment de quoi être impressionné, lorsque on fait un truc que l’on aime, on apprend sans s’en rendre compte.

Si c’est possible, mais il faudrait une masse négative… Je vous fais la démo, ce n’est pas bien compliqué :smiley: (bon ok, j’ai un peu oublié). Le truc, c’est que au jour d’aujourd’hui, on ne comprends pas bien du tout ce que c’est que la “masse”. On a remarqué que ce truc avait une influence, mais on a de gros soucis lorsque l’on veut relier la force gravitationnelle avec les autres forces fondamentales. D’ailleurs, les forces, c’est bien quelque chose que l’on comprend mal en général : on en voit les effets, mais on ne comprends pas bien le mécanisme.
Ah, on se rapproche de plus en plus de la Métaphysique là! :080
Ce que je veux dire, c’est que à défaut de bien comprendre le phénomène, en attendant, on a quand même su l’exploiter en notre faveur pour développer certaines technologies, tout ça en se basant sur des modèles : Ce ne sont pas les solutions exactes, mais elles sont suffisantes pour avoir un laser, lecteur cd, un moteur… que sais-je? Depuis l’effet photovoltaïque, tout a changé!

En tout cas, pour les maths, tu es bien plus loin! Perso, je n’ai eu que 1 module de maths dans chacune de mes années (sauf la première). Donc en tout 4 modules, dont le premier était plutot de la révision. Bref, les maths, on nous donne ça juste comme un outils, donc je suis vite perdu :stuck_out_tongue:

Les bons élèves sont toujours ceux qui font comme on leur dit, qui aprennent par coeur, du moment que ça marche. La plupart du temps, ces derniers ont du mal à sortir des sentiers battus : selon moi, ça ne peut pas devenir de bons chercheurs. Comme le dit Frank Herbert, c’est lorsque l’on croit savoir une chose que l’on ne découvre plus rien. Enfin bon, je trouve vraiment le système éducatif mal fait de ce côté là, on n’incite pas du tout les étudiants à développer leur propre façon de résoudre les problèmes (Pourtant, Descartes ne mettait pas un peu la bazar en cour?). Mais ce n’est pas le débat.

Bon, tu me titille avec ton problème, je vais relire l’énoncé et m’y coller. Mais selon moi, le seul moment où la masse peut ne plus être en contact avec le plateau, c’est lorsque ce dernier descend. Et il faut qu’il descende plus vite que la masse pour ça.
(Bon sang, j’ai trop de mal à me remettre à manipuler les formes mathématiques)

[quote=“Dunatotatos”]Troisième chose : je suis actuellement coincé sur un problème tout bête de mécanique classique, si ça intéresse quelqu’un. J’ai déjà résolu ce type de problème bon nombre de fois, mais impossible de retrouver la clef de la solution.
On a un plateau oscillant (en Acos(wt)), une masse dessus, et on cherche à quelle condition sur a, g et w la masse décolle. Pour le moment, j’ai un bilan des forces dans le référentiel lié au plateau, un PFD projeté sur z, et je me doute bien qu’il faut chercher à quelle condition la réaction du support s’annule. Mais dois-je intégrer le PFD pour cela ?
La réponse est (oui oui, je m’en souviens encore :p) a
w²<g, mais je cherche à le démontrer…[/quote]
Le plateau oscille selon l’axe vertical z ? Tu as des conditions initiales? (bon, sinon, je prendrais celles que je veux)

Tu joue un peu sur les mots là. Ce que je voulais dire c’est qu’il est possible en mathématiques d’utiliser des notions non-démontrées.

[quote=“Dunatotatos”]Concernant mon explication sur les démonstrations fausses, j’expliquais (de façon un peu compliquée) que si une erreur est faite dans une démonstration, elle n’entraîne pas que toutes les déductions de ce théorème seront fausses. Un théorème n’est censé être utilisé que si sa démonstration est rigoureuse. Si tel n’est pas le cas, le théorème ne peut être qu’admis. Et si on utilise un théorème admis pour une démonstration, on le précise dans les hypothèses de ce théorème. Un exemple :
T est un théorème dont la démonstration est fausse. Il est donc admis.
Un matheux souhaite utilisé T pour démontrer un théorème Q car il sent au fond de lui que T est vrai, même si la démonstration est fausse. (et puis T lui facilite la vie) Il va donc démontrer (rigoureusement) Q, en précisant qu’il admet T.
Ainsi le théorème Q ressemblera à :
Liste d’hypothèses + T est admis
Donc : liste de conclusions.
Et le matheux ayant démontré Q ne se sera à aucun moment trompé. Si T est un jour démontré rigoureusement, alors Q sera vrai sans avoir à admettre T (puisque T est toujours vrai). Mais si un contre-exemple à T est trouvé, alors le théorème Q ne sera pas faux non plus. Puisqu’une hypothèse n’est pas vérifiée, les conclusions ne peuvent pas être déduites.[/quote]
C’est pareil en physique. Si une théorie « tombe » alors tout ce qui se base dessus ne disparaît pas mais deviens théorique. La recherche de la particule de Dieu est un exemple que la physique est capable de concevoir des notions avant d’avoir effectuer des observations.

Un axiome n’est pas démontrable. Fermat a était démontré par Wiles en 1995 (alors qu’il avait était édité au XVIIéme siècle). De ce qu’on m’a dit la démonstration fait au moins une centaine de page A4.

En plus affirmer que pour tout entier n > 2, il n’y a pas de nombres entiers positifs non nuls x, y et z tels que x^n + y^n = z^n est trivial, alors nous ne sommes pas du même monde (peut être parlais-tu du petit théorème de Fermat ?).

De ce que je crois en savoir ils existent (j’en avais surtout vu en géométrie du genre « il n’existe qu’une seule droite passant par deux point donnés »).

[quote=“thuban”]C’est clair que ça fait 2 mois que je n’ai pas écrit de physique… C’est dur de s’y mettre, on oublie trop vite :slight_smile: .

Au sujet des théorèmes… Ça me fait penser : la base des mathématiques est établie sur des postulats. Comme le mot l’indique, ce sont des choses que l’on ne peut que admettre. Là dessus sont basées les plus grands théorèmes que l’on connait, et si on faisait une erreur dès le départ. Il est inconstestable que 1+1=2, mais ceci est vrai dans l’environnement que nous conaissons. Nous sommes trop limités par nos 5 sens, il nous en manque, il est fort à parier que l’on pourrait se tromper. Ceci dit, dans le cadre de ces postulats, le raisonnement tiens debout. C’est exactement la même chose que pour les arrondis en physique, ou les valeurs acceptables ou non : tout dépend dans quel cas on se place![/quote]
C’est ce que l’on appelle axiome.

Ben… j’ai un peu loupé ma 3 eme année :laughing: . Il n’y pas pas vraiment de quoi être impressionné, lorsque on fait un truc que l’on aime, on apprend sans s’en rendre compte.

Si c’est possible, mais il faudrait une masse négative… Je vous fais la démo, ce n’est pas bien compliqué :smiley: (bon ok, j’ai un peu oublié). Le truc, c’est que au jour d’aujourd’hui, on ne comprends pas bien du tout ce que c’est que la “masse”. On a remarqué que ce truc avait une influence, mais on a de gros soucis lorsque l’on veut relier la force gravitationnelle avec les autres forces fondamentales. D’ailleurs, les forces, c’est bien quelque chose que l’on comprend mal en général : on en voit les effets, mais on ne comprends pas bien le mécanisme.[/quote]
Je n’ai jamais dis le contraire. Une masse négative et le temps qui recule c’est peu ou prou la même chose.

@zenblagger > Il existe aussi des axiomes mathématiques.

MisterFreez > Je parlais bien du grand théorème de Fermat, et quand je disais qu’il était trivial, je plaisantais. Je doute qu’un être humain puisse effectivement trouver ce théorème trivial ^^

Et au lieu de faire la primitive de R(t), tu l’intégrais entre les 2 instants extrêmes :

  • instant t1 : le plateau est dans sa position la plus haute, soit z1=Acos(wt1)
  • instant t2 : le plateau est dans sa position la plus basse, soit z2 = Acos(wt2) = -z1

Car on est d’accord, la réaction du plateau n’est pas la même au cours du mouvement. Ce qui me pose un souci dans ce problème, c’est que l’on applique le PFD (à une position d’équilibre donnée), pour rechercher le moment où l’on sort de cette position d’équilibre (donc quand le PFD n’a plus lieu d’être).
Ça ne serait pas mieux avec le théorème du moment cinétique?

Bon, j’y réfléchi, c’est vraiment dur de s’y remettre après autant de temps passé à gagner des sous à l’usine :stuck_out_tongue: .

Quand même pas… Si pas de masse, pas de temps alors? on en revient au gros problème : qu’est ce que la masse? Pour moi, j’aurais envie de dire que masse et temps n’ont pas la même origine, mais pourquoi pas après tout? La masse déforme bien l’espace temps.
De toute façon, faire une masse négative, pour voir si le temps recule, c’est un peu dur, car il faudrait une énergie infinie… :033

Le théorème du moment cinétique, je ne vois pas en quel point l’appliquer astucieusement. Il n’y a pas de rotation dans l’affaire, donc, d’après ce que j’ai appris, le moment cinétique n’a pas lieu d’être étudié. Mais si tu trouves un point intéressant, je suis toujours preneur ^^

Moi aussi j’ai bossé cet été, et c’est pour éviter la catastrophe à la rentrée que je m’y suis remis maintenant. Sinon, je suis largué dès le deuxième jour.

Théorème de l’énergie cinétique je voulais dire (c’est une idée de fin de soirée après une journée de travail, ça risque d’être craignos). Soit la variation d’énergie cinétique= somem des travaux des forces. Mouais… en l’écrivant, je trouve pas ça mieux. Mais je reste coincé sur l’expression du R de mon côté, ça ne peut pas être cohérent ce que j’écris… La réaction est toujours égale au poids de la masse., sauf lorsque qu’il n’y a plus de contact entre les 2.
On a peut-être pris le problème dans le mauvais sens : Il faudrait plutot rechercher les résultats pour quand R s’annule justement. Soit écrire le PFD, puis transformer pour avoir R(t) =blablabla = 0 , et résoudre tout ça, on retombe sur une équation reliant a, g et w, et pouf!
Bon, je réessaie, puis je vais me coucher, car il y a de fortes chances qu eje sois en train de me ridiculiser là :slight_smile:

Oui, c’est justement ça que je cherche à faire. Mais je bloque.
Plus rigoureusement, c’est chercher les conditions sur a, g et w pour que R puisse s’annuler.

Le théorème de l’énergie cinétique, j’ai déjà tenté, mais je n’ai rien trouvé de concluant non plus.

EDIT : Je pense que le raisonnement est bon, mais que j’ai une erreur avant.
Mon bilan des forces :
Le poids P = -mg
La réaction (que je note R)
La force d’inertie d’entraînement : Fie = -macos(wt)

Le PFD dans le référentiel du plateau projeté sur z donne d²z/dt² = -mg - macos(wt) + R(t)
Or le poids est immobile sur le plateau (on cherche la condition limite, et à ce moment là, le poids est encore immobile), donc z=0 pour tout t => d²z/dt² = 0
Ce qui nous donne -m
g - macos(wt) + R(t) = 0
La condition pour que R(t0) s’annule, c’est g + a*cos(wt0) = 0
Un peu simpliste, je trouve… Et vachement faux.

EDIT bis : Raah le c*** !!! L’accélération d’inertie d’entraînement, c’est l’accélération du plateau, pas sa position !!
Donc Fie = macos(wt)
Et donc le PFD et la bidouille me donnent : g - a
w²*cos(wt) = 0 qui est déjà plus homogène que mon résultat précédent !!
Stupide que je suis…

[edit :] Pff, j’ai fait n’importe quoi, tu es presque à la solution, il suffit d’étudier et tu as le résultat que tu cherchais. J’ai honte, je n’ai même pas pris en compre la Fie. Évidemment c’était trop simple mon résultat.

ps : attention au signe de la Fie!

bon, go dodo!

Bon, tu as ça :
g = A * w^2 * cos(wt)
Donc 2 cas, selon si le mouvement est ascendant ou descendant : Soit cos(wt) > 0, soit cos(wt) < 0 . Le cas extreme, c’est si c’est si cos(wt) est positif. (car g est positif, A aussi je suppose). Donc il faut bel et bien g toujours supérieur à A
w^2 pour que la condition soit remplie.
Enfin tout dépend du signe de départ choisi pour la Fie, mais tout s’arrange lorsque tu étudie w dans ses intervalles [0;pi/2] [pi/2;pi]
Pas besoin d’intégrale, pas besoin de théorème d’énergie cinétique… Bref, c’est tout bête.
Par contre, moi j’ai besoin de révisions, j’aurais du être capable de faire ça sans me poser autant de questions. Mais il reste 1 semaine de boulot. :12
Merci en tout cas, faire ce petit exo aura réactivé tout un tas de petits neurones qui ne fonctionnaient plus, ça fait du bien :slight_smile: .

Le signe de la Fie, j’y ai bien fait attention. Fie = -m * Aie
Le mouvement du plateau est en cos(wt), dérivé deux fois, on obtient un - cos(wt) (à un facteur près, c’est juste le signe qui m’intéresse). Donc plus de signe négatif dans la Fie.

Si tu veux, j’ai toute une série d’exos de physique et chimie. Si ça t’intéresse, je te l’envoie par mail.