Exo sur les gradients

Tous les sujets liés à la Physique du SPR sont à poster ici !
Répondre
Ismael18
Messages : 8
Enregistré le : 27 août 2021, 21:04

Exo sur les gradients

Message par Ismael18 »

Bonjour
Je ne comprend pas comment on arrive à passer des deux intégrals (FX et FY ) à l'expression complète de l'énergie potentielle . C'est à dire que je trouve Epx et Epy mais je ne sais pas comment avoir son expression complète .
Merci d'avance :)
Avatar du membre
Markgraf
Messages : 353
Enregistré le : 06 août 2020, 16:03
Localisation : Probablement au local tuto

Re: Exo sur les gradients

Message par Markgraf »

Ismael18 a écrit : 01 septembre 2021, 17:46 Bonjour
Je ne comprend pas comment on arrive à passer des deux intégrals (FX et FY ) à l'expression complète de l'énergie potentielle . C'est à dire que je trouve Epx et Epy mais je ne sais pas comment avoir son expression complète .
Merci d'avance :)
Okééé. Alors, du coup, on va partir du point où tu en es.

T'as donc trouvé ton Epx et ton Epy, c'est ce qui est important. Maintenant, on a choisi de façon arbitraire de prendre Epy pour avoir une expression complète de Ep en cherchant Cx (on pourrait aussi parfaitement prendre Epx et chercher Cy).

Si t'as tout bien trouvé, en théorie tu devrais avoir quelque chose de la forme de \(E_{py} = -(\frac{4x^2}{y} - ln y + C_x)\) et \(E_{px} = -(\frac{4x^2}{y} - \frac{1}{x^2} + C_y)\).

Accroche-toi c'est parti.

Dans l'énoncé, on nous donne en gros les expressions de \(- \frac{\partial E_{p}}{\partial x}\) et de \(- \frac{\partial E_{p}}{\partial y}\). Plus précisément, on a \(- \frac{\partial E_{px}}{\partial x} = \frac{8x}{y} + \frac{2}{x^3}\) et \(- \frac{\partial E_{py}}{\partial y} = \frac{-4x^2}{y^2} + \frac{1}{y}\). Ici, le moins vient juste de \(\overrightarrow F = - \overrightarrow{grad}Ep\).

On part de ton expression de \(E_{py}\) pour exprimer Ep :

\(Ep = - \int F_y dy\)

(on rappelle, \(F_y = - \frac{\partial E_{py}}{\partial y}\))

\(Ep = - (\frac{4x^2}{y} - ln y + C_x)\)

On va faire notre dérivée partielle de cette expression, mais cette fois selon x pour avoir la constante qui nous manque (on reviendra à notre énoncé, tu vas voir).

\(- \frac{\partial E_{p}}{\partial x} = - (- \frac{8x}{y} - \frac{dCx}{dx})\)

(ln(y) disparaît, c'est normal, puisqu'il ne contient pas x, il est ici considéré comme une constante, et la dérivée d'une constante ? C'est 0 !)

Mais du coup, on a deux expressions de \(- \frac{\partial E_{p}}{\partial x}\) !

\(- \frac{\partial E_{p}}{\partial x} = - (- \frac{8x}{y} - \frac{dCx}{dx})\) et \(- \frac{\partial E_{p}}{\partial x} = \frac{-4x^2}{y^2} + \frac{2}{x^3}\)

Donc :

\(- \frac{\partial E_{p}}{\partial x} = - (- \frac{8x}{y} - \frac{dCx}{dx}) = \frac{8x}{y} + \frac{2}{x^3}\)

\( \frac{8x}{y} + \frac{dCx}{dx} = \frac{8x}{y} + \frac{2}{x^3}\)

\(\frac{dCx}{dx} = \frac{2}{x^3}\)

Super ! On a trouvé la dérivée de notre constante Cx, et qu'est ce qu'on fait pour l'avoir, cette fois ? On cherche sa primitive !

\(\int \frac{dCx}{dx} dx = \int \frac{2}{x^3} dx\)

\(Cx = \int \frac{2}{x^3} dx\)

\(Cx = - \frac{1}{x^2}\)

On retombe enfin sur nos pattes, et cette fois on peut écrire l'intégralité de l'expression de notre énergie potentielle, c'est-à-dire :

\(Ep = - (\frac{4x^2}{y} - ln y + Cx)\)
\(Ep = - (\frac{4x^2}{y} - ln y - \frac{1}{x^2} )\)
\(Ep = - \frac{4x^2}{y} + ln y + \frac{1}{x^2}\)
Déléguée TAS
TRGE (Tutrice Référente Gestion d'Equipe) du bureau 2022, CM Discord 21-22, RM Physique S2
CM Scan


Tutrice physique, biophysique, éventuellement ailleurs

plus en LAS 2 science de la vie 👉 👈
P2
soum1601
Messages : 40
Enregistré le : 09 août 2020, 18:19

Re: Exo sur les gradients

Message par soum1601 »

Markgraf a écrit : 03 septembre 2021, 08:12
Ismael18 a écrit : 01 septembre 2021, 17:46 Bonjour
Je ne comprend pas comment on arrive à passer des deux intégrals (FX et FY ) à l'expression complète de l'énergie potentielle . C'est à dire que je trouve Epx et Epy mais je ne sais pas comment avoir son expression complète .
Merci d'avance :)
Okééé. Alors, du coup, on va partir du point où tu en es.

T'as donc trouvé ton Epx et ton Epy, c'est ce qui est important. Maintenant, on a choisi de façon arbitraire de prendre Epy pour avoir une expression complète de Ep en cherchant Cx (on pourrait aussi parfaitement prendre Epx et chercher Cy).

Si t'as tout bien trouvé, en théorie tu devrais avoir quelque chose de la forme de \(E_{py} = -(\frac{4x^2}{y} - ln y + C_x)\) et \(E_{px} = -(\frac{4x^2}{y} - \frac{1}{x^2} + C_y)\).

Accroche-toi c'est parti.

Dans l'énoncé, on nous donne en gros les expressions de \(- \frac{\partial E_{px}}{\partial x}\) et de \(- \frac{\partial E_{py}}{\partial y}\). Plus précisément, on a \(- \frac{\partial E_{px}}{\partial x} = \frac{8x}{y} + \frac{2}{x^3}\) et \(- \frac{\partial E_{py}}{\partial y} = \frac{-4x^2}{y^2} + \frac{1}{y}\). Ici, le moins vient juste de \(\overrightarrow F = - \overrightarrow{grad}Ep\).

On part de ton expression de \(E_{py}\) pour exprimer Ep :

\(Ep = - \int F_y dy\)

(on rappelle, \(F_y = - \frac{\partial E_{py}}{\partial y}\))

\(Ep = - (\frac{4x^2}{y} - ln y + C_x)\)

On va faire notre dérivée partielle de cette expression, mais cette fois selon x pour avoir la constante qui nous manque (on reviendra à notre énoncé, tu vas voir).

\(- \frac{\partial E_{py}}{\partial y} = - (- \frac{8x}{y} - \frac{dCx}{dx})\)

(ln(y) disparaît, c'est normal, puisqu'il ne contient pas x, il est ici considéré comme une constante, et la dérivée d'une constante ? C'est 0 !)

Mais du coup, on a deux expressions de \(- \frac{\partial E_{py}}{\partial y}\) !

\(- \frac{\partial E_{py}}{\partial y} = - (- \frac{8x}{y} - \frac{dCx}{dx})\) et \(- \frac{\partial E_{py}}{\partial y} = \frac{-4x^2}{y^2} + \frac{1}{y}\)

Donc :

\(- \frac{\partial E_{py}}{\partial y} = - (- \frac{8x}{y} - \frac{dCx}{dx}) = \frac{8x}{y} + \frac{2}{x^3}\)

\( \frac{8x}{y} + \frac{dCx}{dx} = \frac{8x}{y} + \frac{2}{x^3}\)

\(\frac{dCx}{dx} = \frac{2}{x^3}\)

Super ! On a trouvé la dérivée de notre constante Cx, et qu'est ce qu'on fait pour l'avoir, cette fois ? On cherche sa primitive !

\(\int \frac{dCx}{dx} dx = \int \frac{2}{x^3} dx\)

\(Cx = \int \frac{2}{x^3} dx\)

\(Cx = - \frac{1}{x^2}\)

On retombe enfin sur nos pattes, et cette fois on peut écrire l'intégralité de l'expression de notre énergie potentielle, c'est-à-dire :

\(Ep = - (\frac{4x^2}{y} - ln y + Cx)\)
\(Ep = - (\frac{4x^2}{y} - ln y - \frac{1}{x^2} )\)
\(Ep = - \frac{4x^2}{y} + ln y + \frac{1}{x^2}\)
Salut !

J'ai une question sur une partie de ton explication sur quand tu as calculé la dérivée partielle, entre ces 2 phrases "On va faire notre dérivée partielle de cette expression, mais cette fois selon x pour avoir la constante qui nous manque (on reviendra à notre énoncé, tu vas voir)." & "(ln(y) disparaît, c'est normal, puisqu'il ne contient pas x, il est ici considéré comme une constante, et la dérivée d'une constante ? C'est 0 !)" (désolée je n'ai pas réussi à attacher une photo :| ) :

Tu as écrit qu'il fallait dérivée selon x mais tu l'as fait selon y, ce qui modifie la suite (si j'ai bien compris ta démarche).

Est-ce que tu pourrais réexpliquer cette partie s'il te plait ?

Merci d'avance pour ton aide !
Avatar du membre
Markgraf
Messages : 353
Enregistré le : 06 août 2020, 16:03
Localisation : Probablement au local tuto

Re: Exo sur les gradients

Message par Markgraf »

Mea culpa, c'est une erreur de ma part, c'est bien selon x et pas selon y ! Je modifie de suite mon message !

EDIT : En effet, dans la suite de l'expression, t'avais bien \(\frac{Cx}{dx}\), et pas \(\frac{Cx}{dy}\) ! J'espère que j'ai assez bien clarifié 😉
Déléguée TAS
TRGE (Tutrice Référente Gestion d'Equipe) du bureau 2022, CM Discord 21-22, RM Physique S2
CM Scan


Tutrice physique, biophysique, éventuellement ailleurs

plus en LAS 2 science de la vie 👉 👈
P2
soum1601
Messages : 40
Enregistré le : 09 août 2020, 18:19

Re: Exo sur les gradients

Message par soum1601 »

Markgraf a écrit : 05 septembre 2021, 13:35 Mea culpa, c'est une erreur de ma part, c'est bien selon x et pas selon y ! Je modifie de suite mon message !

EDIT : En effet, dans la suite de l'expression, t'avais bien \(\frac{Cx}{dx}\), et pas \(\frac{Cx}{dy}\) ! J'espère que j'ai assez bien clarifié 😉
Mais du coup ça ne voudrait pas dire que juste après, on a une dérivée partielle selon x et une selon y, et non deux selon y comme c'est écrit ?
Avatar du membre
Markgraf
Messages : 353
Enregistré le : 06 août 2020, 16:03
Localisation : Probablement au local tuto

Re: Exo sur les gradients

Message par Markgraf »

soum1601 a écrit : 05 septembre 2021, 14:20
Markgraf a écrit : 05 septembre 2021, 13:35 Mea culpa, c'est une erreur de ma part, c'est bien selon x et pas selon y ! Je modifie de suite mon message !

EDIT : En effet, dans la suite de l'expression, t'avais bien \(\frac{Cx}{dx}\), et pas \(\frac{Cx}{dy}\) ! J'espère que j'ai assez bien clarifié 😉
Mais du coup ça ne voudrait pas dire que juste après, on a une dérivée partielle selon x et une selon y, et non deux selon y comme c'est écrit ?
Mhhh, très bonne remarque. Je vais refaire mon exo et ma correction, donne moi juste quelques minutes !
Déléguée TAS
TRGE (Tutrice Référente Gestion d'Equipe) du bureau 2022, CM Discord 21-22, RM Physique S2
CM Scan


Tutrice physique, biophysique, éventuellement ailleurs

plus en LAS 2 science de la vie 👉 👈
P2
Avatar du membre
Markgraf
Messages : 353
Enregistré le : 06 août 2020, 16:03
Localisation : Probablement au local tuto

Re: Exo sur les gradients

Message par Markgraf »

soum1601 a écrit : 05 septembre 2021, 14:20
Markgraf a écrit : 05 septembre 2021, 13:35 Mea culpa, c'est une erreur de ma part, c'est bien selon x et pas selon y ! Je modifie de suite mon message !

EDIT : En effet, dans la suite de l'expression, t'avais bien \(\frac{Cx}{dx}\), et pas \(\frac{Cx}{dy}\) ! J'espère que j'ai assez bien clarifié 😉
Mais du coup ça ne voudrait pas dire que juste après, on a une dérivée partielle selon x et une selon y, et non deux selon y comme c'est écrit ?
C'est corrigé. Effectivement, pas grand chose n'allait dans ma correction, je suis désolée de la tête qu'elle avait. Moralité, faire des maths en se réveillant à 3h du matin c'est pas la meilleure idée du siècle 😭. Si tu vois encore des choses aberrantes, n'hésite pas à me relancer, je recommencerai de 0 si nécessaire.
Déléguée TAS
TRGE (Tutrice Référente Gestion d'Equipe) du bureau 2022, CM Discord 21-22, RM Physique S2
CM Scan


Tutrice physique, biophysique, éventuellement ailleurs

plus en LAS 2 science de la vie 👉 👈
P2
Répondre

Retourner vers « SPR »