DEUXIÈME PARTIE. — IIYDKOOTNAMKIUE. , 3 u
J’’, et désignant des fonctions arbitraires, dont nous représenterons les fonctions dérivées par F et f. Les équations (a) donneront, pour déterminer ces fonctions, les deux conditions suivantes :
d’où l’on tire
/W-FW=«7(^)i
Si maintenant on diîférenlie l’équation (3) par rapport à x et à r, on trouvera, d’après les valeurs qui viennent d èlre déterminées pour les fonctions f et F,
n at)-«x(j4-flt j ■}(* — a t) ■+ « x (j — g/)
0 7= t ( • C — gf ) 4 ~ ~ al ) V (f + )— «f;
(Mais, pour plus de simplicité, nous conserverons les fonctions F et j\ et nous aurons les formules suivantes :
(4) , • « — F.(x-t-o/) 4-/(x — at),
(5) ’ . ■ tff = — F (x -4- at) — at).
Les fonctions et y étant données pour toutes les valeurs de la variable entre — co^et oo j on connaîtra u et y |K)ur des valeurs quelconques de x et /.
Si l’on veut connaître le mouvement, des molécules comprises dans une section particulière, qui dans l’état initial correspondait à l’ahscisse a, il faudra, dans l’équation (4), (Îjc
remplacent par —, et intégrer celle que l’on obtient par
là entre x et t. On connaîtra ainsi, en fonction du temps, l’abscisse des molécules en question. La consente que celte
3oti • COliRS OK f-
intégration introduira sera déterminée par la condition que pour t — o on ait x = a. II sera inutile de s'occuper de la vitesse initiale, puisque la valeur générale de u satisfait à la condition des vitesses initiales pour tous les points du fluide.
200. Examinons le cas particulier où 1 ébranlement initial est limité , et s’étend par exemple depuis x = o jusqu’à X = /, ou depuis l’origine A jusqu’en B (fig. i3).
Alors les fonctions données par ^ et ^sont nulles pourtoulc valeur de la variable, plus petite que o ou plus grande que/; et il en est de même, par conséquent, des fonctions F,/. INous partagerons celle discussion en trois parties , correspondantes aux trois régions dans lesquelles l’ébranlement initial divise l’axe des x.
i°. Considérons d’abord un point quelconque M en dehors de AB et du côté des x positifs, c’est-à-dire pour lequel on a x^> /•, et supposons o, ce qui veut dire que nous considérons les époques postérieures à celle qui est prise pour origine des temps.
lJans ce cas , on a
x -t - nt
et , par conséquent ,
. F(x -trôf) = o, /(*H-«l)= o. .
Les formules (4) et (5) se réduisent donc aux termes où entre x — at , et l’on a
i u ~ f [ x — til),
\ a-/ =J at),
/d’où résulte, entre la vitesse et la condensation , la relation remarquable , •
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.Mais, pour que ces valeur.-, .I.- u et y ne soient pas imll. •,. il faut <|lic l’on ait
t, ou
4 — <; / et x — nt n.
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