La méthode d'Euler


Il s'agit certainement de la méthode la plus simple d'intégration numérique
Elle permet d'atteindre une prévision correcte des résultats expérimentaux si le pas de résolution est « suffisamment » petit.
Elle permet une prévision de l'évolution, en fonction du temps, de la vitesse et de la position d'un mobile.
On ne considèrera que des mouvements de translation rectiligne.
Après un bilan des forces extérieures s'exerçant sur le mobile, l'accélération est obtenue à partir de :

méhhode d'Euler 

 

Il faut comprendre qu'entre deux lignes consécutives, 
les progressions sont linéaires en fonction de

 

Aussi est-il nécessaire de choisir des incrémentations les plus petites possibles pour t, d'où un nombre de calculs longs et fastidieux ... 
L'utilisation d'un tableur s'impose.

Sa programmation n'est pas une compétence exigible du programme, il est donc inutile d'occuper des heures de TP pour apprendre toutes les fonctions d'un tableur : des tableurs préprogrammés seraient nécessaires pour gagner du temps au bénéfice des manipulations, mesures et réflexions quant aux résultats obtenus.

Nous proposons 3 exemples :

EXEMPLES

COMMENTAIRES

  Mouvement parabolique

Il permet de montrer l'influence du pas sur les résultats obtenus
La comparaison avec les résultats de la solution analytique est facile

  Mouvement sinusoïdal amorti

Mouvement sinusoïdal amorti par des frottements fluides du type :

  Mouvement de chute avec frottements
 en régime tourbillonnaire

Résolution numérique d'une équation différentielle dont la solution analytique 
n'est généralement pas accessible à un élève de Terminale S .

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