Camping Le Moulin De Siau: [Résolu] Expression De Nabla Dans Un Repère Cylindrique - Openclassrooms

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[Résolu] Gradient en coordonnées cylindriques • Forum • Zeste de Savoir Aller au menu Aller au contenu Aller à la recherche Le problème exposé dans ce sujet a été résolu. Bonjour, J'ai toujours eu un peu de mal avec les coordonnées polaires (ou cylindriques). Un exemple: le calcul du gradient en coordonnées cylindriques. Soit $f:\Bbb R^3\to\Bbb R $ différentiable au point M de coordonnées polaires $(r, \theta, z)$, et on note $g = f(rcos\theta, rsin\theta, z)$, alors via la "chain rule" on obtient: $$\nabla f(rcos\theta, rsin\theta, z) = \frac {\partial g}{\partial r}(r, \theta, z)e_r + \frac 1r \frac {\partial g}{\partial \theta}(r, \theta, z)e_\theta + \frac {\partial g}{\partial z}(r, \theta, z)e_z$$ Ce calcul me semble tout à fait cohérent, du moins j'en comprends la preuve pas à pas. Comment expliquer alors, lorsque je regarde la page wikipédia du gradient cette autre formule: $$\nabla f(r, \theta, z) = \frac {\partial f}{\partial r}(r, \theta, z)e_r + \frac 1r \frac {\partial f}{\partial \theta}(r, \theta, z)e_\theta + \frac {\partial f}{\partial z}(r, \theta, z)e_z$$ Clairement les deux formules sont distinctes.

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A l'instar du gradient pour les coordonnées cartésiennes, on a la dérivée totale de la fonction cylindrique f qui est égale à: En revanche les composantes du gradient en coordonnées diffèrent, et on a: Représentation graphique Pour chacune des 3 coordonnées, on peut représenter graphiquement les différentes fonctions associées tant que le nombre de variables n'est pas supérieur à 3. Pour les coordonnées cartésiennes, on utilise généralement les vecteurs unitaires avec le vecteur i représentant l'abscisse, le vecteur j représentant l'ordonnée et le vecteur k la profondeur (la 3ème dimension). En prenant pour exemple la fonction y = -3x + 4z on obtient alors une représentation graphique en 3 dimensions de cette fonction (voir début de l'article). Concernant la représentation d'une fonction en coordonnées cylindriques, on utilise les vecteurs unitaires avec le vecteur r représentant le rayon du cylindre, le vecteur l'angle du cylindre en coordonnées polaires et z la hauteur du cylindre. On peut par exemple dessiner ce cylindre avec les coordonnées cylindriques: Exemple de graphe en coordonnées cylindrique Enfin, concernant la représentation d'une fonction en coordonnées cylindriques, on utilise les vecteurs unitaires avec le vecteur p représentant la distance du point P au centre O, le vecteur l'angle sphérique orienté par les demi-plans et l'angle non orienté par les vecteurs z et OP.

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\overrightarrow{dr} \) (produit scalaire). Il suffit ainsi de savoir exprimer le déplacement élémentaire \( \overrightarrow{dr} \) dans le système de coordonnées concernées pour conclure. Ici c'est particulièrement simple: \( \overrightarrow{dr}=dr \overrightarrow{e_r} +r d\theta \overrightarrow{e_{\theta}} +dz \overrightarrow{e_z} \) L'identification des composantes du nabla ( gradient) est immédiate et conduit au résultat indiqué. remarque: à la réflexion, j'ai l'impression que le calcul que tu réalises ne conduit pas au bon résultat car il n'exprime pas le vecteur cherché; ce calcul donne simplement l'expression en fonction de \( r, \theta, z \) des composantes cartésiennes conduisant à un vecteur ainsi exprimé dans le repère cylindrique sans signification (? ) D'ailleurs, je ne comprends pas le calcul: le signe égal qui apparait au milieu de la formule pour les dérivées partielles est-il une erreur de frappe? car il n'a pas lieu d'être à mon avis. A partir de là, l'expression indiquée du nabla ( même fausse), je ne vois pas comment tu l'obtiens... en tout cas, je ne pense pas que l'écart à la bonne expression soit une simple erreur de calcul,... - Edité par Sennacherib 28 septembre 2013 à 23:58:45 tout ce qui est simple est faux, tout ce qui est compliqué est inutilisable 29 septembre 2013 à 12:27:53 Tout d'abord, merci pour vos réponses.

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Cette définition permet d'expliquer pourquoi lorsque la température à l'intérieur est plus élevée qu'à l'extérieur, on a une fuite de chaleur se dirigeant vers l'extérieur, vers l'environnement le plus froid. Par ailleurs, le sens du gradient du moins vers le plus, s'applique aussi à des tensions, des concentrations ou encore des pressions, qui auront (pour les deux premières) respectivement un vecteur densité de courant de coulombs, et un de particules, donnés respectivement par la loi d'Ohm, et la loi de Fick. L'opérateur divergence transforme un champ vectoriel (A) en un champ scalaire (la flèche du vecteur se trouve sur A, le champ vectoriel): Astuces: On remarque que les termes « gr a dient » et « sc a laire » possèdent tous les deux la lettre « a », ainsi on applique toujours le gradient sur un scalaire (gradient de température ou de pression). On remarque aussi que les termes « di v ergence » et « v ectoriel » possèdent tous les deux la lettre « v », ainsi on applique toujours la divergence sur un vecteur (divergence du champ magnétique ou de la vitesse).

Je pense que tu n'as pas le droit de faire ce que tu dis pour justifier l'égalité.