Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par Badak le Mar 24 Nov 2015 - 22:21

L'anagyre (rattleback en anglais) est vraiment fascinant.
Ce peut être une pierre, un morceau de bois ou de plastique, mais qui ne veut tourner que dans une direction.

Ça a été associé à quelque chose de "magique" dans les cultures celtes, mais maintenant c'est compris mathématiquement. Ce n'est pas simple. En gros, si on veut le faire tourner dans la mauvaise direction, l'energie de ce mouvement de rotation est convertie en vibrations transverses (qui deviennent chaotiques) et qui immobilisent le bidule jusqu'à ce qu'il inverse spontanément sa direction de rotation.




Et mon préféré: les tortues obstinées qui semblent décider de la direction de rotation.




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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par Invité le Mar 24 Nov 2015 - 23:35

Bapak-Badak a écrit:est convertie en vibrations transverses (qui deviennent chaotiques) et qui immobilisent le bidule jusqu'à ce qu'il inverse spontanément sa direction de rotation.  


Pas si chaotiques que ça si elles arrivent à se remettre en phase pour retransférer de l'énergie à la rotation ;-)

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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par Badak le Mer 25 Nov 2015 - 0:22

hobb a écrit:
Bapak-Badak a écrit:est convertie en vibrations transverses (qui deviennent chaotiques) et qui immobilisent le bidule jusqu'à ce qu'il inverse spontanément sa direction de rotation.  


Pas si chaotiques que ça si elles arrivent à se remettre en phase pour retransférer de l'énergie à la rotation ;-)

Apriori, il pourrait y avoir du chaos transitoire. C'est-à-dire, que la trajectoire passe par un épisode de chaos, pour éventuellement en sortir et reprendre un comportement régulier.  Au lieu d'un attracteur étrange, la dynamique chaotique s'organise alors autour d'une selle étrange.
Donc du chaos n'est pas à exclure sur la base de ton argument. Wink

Par contre, il y a certains physiciens qui ont étudié des comportements irréguliers en les qualifiant de "chaotiques" d'une manière tellement non-rigoureuse qu'il n'est pas garanti en effet que ce soit véritablement du chaos dans le cas présent.  Il faudrait que je retourne voir la référence à laquelle je pensais en mentionnant ça. Face à un présumé chaos transitoire, on ne peut pas se fier à des exposants de Lyapunov, il y a toujours au moins 1 de nécessairement positif puisque ce n'est pas un attracteur.  On peut aussi calculer divers types d'entropies, ou encore faire une analyse de bifurcation du modèle pour mettre en évidence une route vers le chaos (comme par exemple celle de la cascade des bifurcations de Hopf identifiée par Feigenbaum ). Ce ne sont pas des preuves rigoureuses, mais c'est plus sérieux. Les vrais mathématiciens par contre, vont exiger qu'on prouve l'existence d'un fer à cheval de smale, ce  qui est un entrelacement de trajectoires qui forment un gros méli-melo de spaghetti dans les trajectoires, et bien sûr ce n'est pas possible normalement dans les cas interessants.
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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par Invité le Jeu 26 Nov 2015 - 18:27

C'est compliqué, la définition du chaos. Et c'est vrai que ça peut devenir chaotique temporairement, oui... j'ai été un peu rapide dans mon affirmation ^^

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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par Badak le Jeu 26 Nov 2015 - 21:38

hobb a écrit:Et c'est vrai que ça peut devenir chaotique temporairement....

C'est normal, on étudie rarement les phénomènes transitoires des systèmes dynamiques, comparativement aux propriétés de leurs attracteurs.
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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par Invité le Jeu 26 Nov 2015 - 21:42

Tout à fait. En fait je cherchais d'autres exemples de transition non chaotique -> chaotique ->non chaotique. N'en n'ayant pas trouvé je l'imaginais difficilement mais j'en ai trouvé un finalement... :-)

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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par fragmentation le Ven 27 Nov 2015 - 10:38

hobb a écrit:Tout à fait. En fait je cherchais d'autres exemples de transition non chaotique -> chaotique ->non chaotique. N'en n'ayant pas trouvé je l'imaginais difficilement mais j'en ai trouvé un finalement... :-)

C'est intéressant ce genres de systèmes, difficiles à concevoir que ça puisse être possible. Quels exemples as tu trouvé ?







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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par Invité le Ven 27 Nov 2015 - 11:14

fragmentation a écrit:
C'est intéressant ce genres de systèmes, difficiles à concevoir que ça puisse être possible. Quels exemples as tu trouvé ?

Juste une analogie avec la méca flu : un écoulement autour d'un cylindre. Laminaire au départ, à partir d'un certain Strouhal il dégénère en aval, et par dissipation turbulente il redevient laminaire au loin. Rien de très sexy Very Happy

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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par Badak le Ven 27 Nov 2015 - 11:46

hobb a écrit:
fragmentation a écrit:
C'est intéressant ce genres de systèmes, difficiles à concevoir que ça puisse être possible. Quels exemples as tu trouvé ?

Juste une analogie avec la méca flu : un écoulement autour d'un cylindre. Laminaire au départ, à partir d'un certain Strouhal il dégénère en aval, et par dissipation turbulente il redevient laminaire au loin. Rien de très sexy Very Happy

Il y a d'autres exemples dans ce livre  Lai 2011, Transient Chaos: Complex Dynamics on Finite Time Scales

Plus précisément il est mentionné :
Des cas de Reaction diffusion de Belousov Zhabotinsky
Et dans une panoplie de problèmes de dynamique des fluides et d'optique nonlinéaire

Je peux aussi te jurer que par chez nous, il y aussi du chaos transitoire dans des oscillateurs de modèles électrophysiologiques avec différentes échelles de temps. Ce n'est pas encore publié, mais c'est dans ma thèse.

En gros, le cas typique qu'on a est celui d'un oscillateur lent au comportement régulier qui entraine un oscillateur rapide ( paramétrique) de manière à ce que ce dernier traverse une région de paramètre dans laquelle l'oscillateur rapide (avec variables lentes fixées ) possède un attracteur chaotique.
Donc la dynamique lente va forcer la trajectoire à sortir.
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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par Invité le Ven 27 Nov 2015 - 13:27

C'est après coup que j'ai trouvé pas mal d'exemples ^^ Et effectivement, avec du couplage de systèmes oscillants, c'est encore plus évident :-)

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La mécanique des oeufs: de préférence bouillis

Message par Badak le Dim 29 Nov 2015 - 4:45


Les oeufs crus amortissent les oscillations et ne sont pas très interessants comparativement aux oeufs bouillis.

Le plus fascinant des phénomènes est que l'oeuf bouilli mis en rotation, se redresse tout seul le long de son grand axe et tourne comme une toupie. C'est analogue à la toupie Tippe top qui se redresse aussi en tournant.

La mécanique implique des contraintes non holonomes: l'oeuf doit rouler plutôt que glisser et on ne peut donc pas écrire une contrainte uniquement comme une equation sur les positions. Bref c'est un beau problème très mathématique et il y a encore des articles récents sur le sujet.

Depuis, je mange des oeufs bouillis juste pour les faire tourner, et ma copine me trouve rigolo.

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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par tim9.5 le Mar 15 Déc 2015 - 22:45

Elément de réponse de la première question du poste.
"Dans son article "Qu'est-ce que la science captivante?" Perelman écrit :"Nous cessons trop tôt de nous étonner, nous perdons trop tôt cette capacité qui nous pousse à nous intéresser aux choses qui n'affectent pas directement notre existence... L'eau aurait sans doute été la matière la plus étonnante de la nature et la lune, le spectacle le plus étonnant du ciel, si l'un et l'autre n'étaient pas si souvent sous nos yeux.
Pour montrer le quotidien sous une lumière inhabituelle, Perelman a utilisé avec maestria la méthode des comparaisons inattendues. Son immense culture scientifique ainsi que son regard d'enfant sur les phénomènes de tous les jours l'ont conduit à rédiger ces "casse-tête scientifiques" si rafraîchissants pour l'esprit. Une science récréative au service de l'étonnement de l'esprit, tel est le credo de Perelman" (dont un cratère de la lune porte son nom).
(Avant propos de "Oh la physique, ed. Dunod")
Exemple de question, qui rejoint l'image plus haut : "Est-il vrai qu'étant debout en équilibre sur une balançoire, vous pouvez amplifier vos oscillations par des mouvements particuliers de votre corps ?"
et " pourquoi l'oeuf sorti de l'eau chaude bouillante ne brûle-t-il pas (immédiatement) les mains" (une question pour ta copine).
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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par stupeflip666 le Mer 23 Déc 2015 - 22:15

Bapak-Badak a écrit:mais je me demande POURQUOI les autres sujets n'apparaissent pas.
Bapak-Badak a écrit:
Des exemples en vrac:  
-  les toupies, anagyres et autres bidules qui tournent ou vibrent:  L'anagyre est vraiment COOL (chercher rattleback sur youtube ).

C'est simplement que le big bang et l'origine de l'univers c'est plus vendeur que des trucs qui tournent.

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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par Badak le Lun 8 Fév 2016 - 4:36

stupeflip666 a écrit:
Bapak-Badak a écrit:mais je me demande POURQUOI les autres sujets n'apparaissent pas.
Bapak-Badak a écrit:
Des exemples en vrac:  
-  les toupies, anagyres et autres bidules qui tournent ou vibrent:  L'anagyre est vraiment COOL (chercher rattleback sur youtube ).

C'est simplement que le big bang et l'origine de l'univers c'est plus vendeur que des trucs qui tournent.

D'accord, mais pourquoi c'est plus vendeur ? parce que ça interroge de grandes questions métaphysiques qui fascinent l'humanité (etc etc)? C'est un peu comme si ce public ne s'interessait qu'aux questions métaphysiques et non pas vraiment à la physique.

Donc le mot "oscillations" a l'air ennuyant ? Même si le principal ingrédient du Chaos ou de la dynamique neuronale dans le cerveau ...
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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par Invité le Mer 27 Avr 2016 - 21:20

N'ayant que peu de connaissance scientifiques à la base, quand j'ai commencé à m' intéresser à "la science", j'ai eu énormément de mal a trouver quelque chose qui soit à la fois à mon niveau mais également intéressant et donnant envie d'aller voir plus loin. J'ai trouvé des ouvrages de vulgarisation: Hubert Reeves, Jean-Pierre Luminet, Trin vahnTran??.. (désolée, impossible de me rappeler l'orthographe de ce nom) j'ai cherché sur youtube mais pour quelqu'un qui commence, comment savoir ce qui est sérieux ou pas??? E. Klein a une émission sur France culture, ça doit donc être assez sérieux. Ce n'est pas facile ni de savoir ce qui est sérieux, ni de savoir ou donner de la tête, il y a tant de choses à connaître. Si tu ne viens pas d'une filière scientifique, ça parait très fermé, tu as l'impression de n'avoir accès qu'à ce qu'on veut bien te donner et sans des personnes qui s'y connaissent pour te conseiller, il faut vraiment le vouloir très fort pour aller voir plus loin. Je ne me le suis permis que le jour ou j'ai eu les résultats d'un test de QI. Avant je n'aurais jamais osé croire être capable d'y comprendre quoi que ce soit.

Mais ce sujet des ondes est absolument fascinant qui personnellement me font me poser beaucoup questions. Peut-être doit-on plutôt demander pourquoi ne trouve-t-on pas plus d'ouvrages vulgarisés sur le sujet?

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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par Badak le Mer 27 Avr 2016 - 21:54

Elégante a écrit:N'ayant que peu de connaissance scientifiques à la base, quand j'ai commencé à m'y intéresser, j'ai eu énormément de mal a trouver quelque chose qui soit à la fois à mon niveau mais également intéressant et donnant envie d'aller voir plus loin. J'ai trouvé des ouvrages de vulgarisation: Hubert Reeves, Jean-Pierre Luminet, Trin vahn... (désolée, impossible de me rappeler l'orthographe de ce nom) j'ai cherché sur youtube mais pour quelqu'un qui commence, comment savoir ce qui est sérieux ou pas??? E. Klein a une émission sur France culture, ça doit donc être assez sérieux. Ce n'est pas facile ni de savoir ce qui est sérieux, ni de savoir ou donner de la tête, il y a tant de choses a connaître. Si tu ne viens pas d'une filière scientifique, ça paraittrès fermé, tu as l'impression de n'avoi accès qu'à ce qu'on veut bien te donner et sans des personnes qui s'y connaissent pour te conseiller, il faut vraiment le vouloir très fort pouraller voir plus loin. Je ne me le suis permis que le jour ou j'ai eu les résultats d'un test de QI. Avant je n'aurais jamais osé croire être capable d'y comprendre quoi que ce soit.

Mais ce sujet des ondes est absolument fascinant qui personnellement me font me poser beaucoup questions.

Oui, Etienne Klein fait exactement le type de vulgarisation que j'admire.. il ne prend pas de faux raccourci et il expose bien les distinctions entre les problèmes philosophiques et ce qui est du ressort de la science comme telle.

Reeves, Luminet, etc, il me semble que c'est plus astrophysique. C'est vrai que des oscillations, il y en a partout aussi dans les galaxies. Ensuite dans le monde quantique des particules, des théories des cordes, etc, il a des oscillations quantiques, mais c'est traité différemment et je ne suis pas trop solide sur ce domaine.

Effectivement, c'est impossible de comprendre les articles sérieux si on n'a pas un diplome dans un domaine proche. Et en général, même un docteur en physiologie ne pourra pas comprendre la biophysique des oscillations correctement par exemple...(ils sont souvent allergiques aux maths ). C'est tout a fait normal de ne presque jamais tout comprendre, et même les "vrais scientifiques" doivent souvent se contenter d'une comprehension approximative intuitive quant il s'agit de sujet connexe à leurs travaux...

Pour la vulgarisation sérieuse des oscillations avec une regard sur la biologie, j'ai finalement trouvé Goldbeter, c'est une sommité dans le domaine.
J'ai feuilleté, ça m'a l'air accessible.
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Il y a tant de choses à connaitre et on ne sait pas où donner de la tête !!! tout-à-fait !! c'est exactement mon problème Rolling Eyes
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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par Invité le Mer 27 Avr 2016 - 22:01

Merci beaucoup pour la référence Smile

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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par Invité le Jeu 28 Avr 2016 - 18:36

Bonjour,

sinon le Feynman est LA référence pour débuter (et approfondir) pas mal de domaines de la physique.

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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par Invité le Jeu 28 Avr 2016 - 18:51

Est-ce qu'il s'agit bien de cela?

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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par Badak le Ven 29 Avr 2016 - 10:07

Avant la mécanique quantique, il y a des chapitres (ou livres) sur la mécanique classique et l'électromagnétisme.
La Méc. quantique est pour tout dire incompréhensible sans avoir compris un peu de ce qu'est d'abord une oscillation et une onde dans le monde classique..
Le quantique c'est un "autre" monde... En tout cas, presque tous les phénomènes visibles à l'oeil et en particulier ceux dans la Vie (la biologie) s'expliquent dans un monde "classique".
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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par Invité le Ven 29 Avr 2016 - 20:19

Quoique le Feynman part quand meme d'un niveau assez restreint et explique bien toutes les notions nécessaires. Lorsque tu décroches, tu peux voir dans les autres bouquins les notions qui bloquent, et continuer ensuite... Des bouquins de lui, il y en a plusieurs, celui-ci en fait partie, et je le conseille (ainsi que les autres d'ailleurs) inconditionnellement.

EDIT : par contre de ce que l'on en dit, la version DUNOD a pas mal de coquilles. Le mieux est de le trouver en anglais (si l'anglais ne te dérange pas), sinon je ne sais pas s'il existe d'autres éditeurs qui l'ont sorti en français...

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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par Invité le Ven 29 Avr 2016 - 22:43

Je maîtrise l'anglais. Merci beaucoup tous les deux pour vos conseils, ça me fait de quoi m'occuper pour un bon bout de temps Smile

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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par Badak le Mar 3 Mai 2016 - 1:47

Elégante a écrit:...ça me fait de quoi m'occuper pour un bon bout de temps Smile
Oui en effet !! Very Happy . Razz

Je mettais l'accent sur tout ce qui était oscillations et ondes classiques parce que c'est ce dont je parlais dans le titre (et que c'est ce que je connais le mieux ), mais Hobb est un vrai physicien et il a aussi bien sûr raison.

En réalité, tout dépend en définitive de ce qui t'interesse , et du niveau que tu vises .
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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par Gwel56 le Mer 4 Mai 2016 - 16:20

En parlant de fluides, j'aimerais soumettre un petit problème à votre sagacité.
Ça sera sans doute très simple pour ceux qui ont un doctorat et pondent des thèses  en veux tu en voilà, mais pour le commun des mortels qui ne connaissent pas déjà la réponse il y de quoi réfléchir et trouver ^^ (ce qui est assez satisfaisant)
Personnellement ce problème m'a hanté pendant des années avant que je comprenne soudainement, et du coup je me venge en essayant de le transmettre.

Voilà le problème :

Prenez une tasse de thé par exemple.
Mettez y du sucre en poudre.
Touillez.
Le sucre se concentre au milieu du fond de la tasse.
Pourquoi ?

A vu de nez, avec la "force centrifuge" il devrait plutôt aller sur les bords non ?

Voilà j'espère qu'à partir de maintenant à chaque fois que vous touillerez votre thé ou tout autre liquide vous serez la proie à la perplexité comme je l'ai été fort longtemps ^^
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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par Badak le Mer 4 Mai 2016 - 19:47

Gwel56 a écrit:Voilà le problème :

Prenez une tasse de thé par exemple.
Mettez y du sucre en poudre.
Touillez.
Le sucre se concentre au milieu du fond de la tasse.
Pourquoi ?

A vu de nez, avec la "force centrifuge" il devrait plutôt aller sur les bords non ?

Voilà j'espère qu'à partir de maintenant à chaque fois que vous touillerez votre thé ou tout autre liquide vous serez la proie à la perplexité comme je l'ai été fort longtemps ^^

On tourne la cuiller tangentiellement au bord. Ça déplace le liquide à la fois suivant le bord, et vers l'intérieur de la tasse, à cause du bord de la tasse qui contraint le mouvement. Avec la symétrie circulaire, il y a donc sur tout le pourtour de la tasse un mouvement vers l'intérieur qui ramasse le sucre au centre.


Plutôt que de mettre du sucre, tu pourrais essayer avec du miel, c'est bien meilleur, (et le miel s'entortille merveilleusement Razz )
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Re: Qui aime les oscillations et les ondes nonlinéaires ? Dans la vie, les fluides ou les nouvelles technologies.

Message par Pieyre le Mer 4 Mai 2016 - 20:01

tim9.5 :
"Est-il vrai qu'étant debout en équilibre sur une balançoire, vous pouvez amplifier vos oscillations par des mouvements particuliers de votre corps ?"
Bah, oui. Je n'ai pas fait ça depuis 40 ans mais mon corps s'en souvient encore : plier les jambes à vitesse constante pendant que la balançoire monte et les tendre lors de la descente, en leur donnant une accélération, cela correspond à une force musculaire à peu près verticale qui se transmet à la balançoire principalement dans le sens du mouvement; on le sent en le faisant, sans avoir besoin d'aucune notion de physique. Mais il faut faire porter la force bien dans le plan du mouvement; si au contraire on la fait porter sur un côté de la balançoire, cela produit un mouvement en trois dimensions plus complexe. Maintenant, ce qui est non-linéaire dans tout cela c'est en fonction de la volonté qui permet de produire une force en rapport avec la hauteur à atteindre... C'est-à-dire qu'on en revient à un problème de libre arbitre...

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