vitesse instantanée

[invite132c8438]

Bonsoir, j'aurais besoin de votre aide pour un exercice que je n'arrive pas a faire .

Voici l'énoncé : La chronophotographie du mouvement de chute libre d'une balle de golf est représenté ci-dessous. La durée séparant deux flashs successifs est de 48ms

Shéma (les distances entre les pts ne sont pas justes sur le shéma ci-dessou)


• b1 Voici qq distances justes :
• b2
• b3 Distance entre b1 et b2 = 0,5cm
• b4 entre b1 et b4 = 1,5cm
• b5 entre b1 et b6 = 3,1 cm
• b6 entre b1 et b8 = 1m
• b7
• b8



Question : Calculer la valeur de la vitesse instantanée au pts b2 b4 et b6



Comment faire svp merci
-----

[deep_turtle]

Salut,

Pas étonnant que tu aies du mal, la question est très mal posée, ou bien elle est piégée. En toute rigueur, il est absolument impossible de déterminer la vitesse instantanée à partir de la mesure de quelques points, il faut connaître l'équation du mouvement.

Donc la marche à suivre est la suivante : écris l'équation du mouvement de chute libre. Cette équation comprends certains paramètres généraux que tu ne connais pas a priori, mais que tu vas pouvoir déterminer à partir des mesures. Enfin, tu appliques cette équation pour déterminer la vitesse.

C'est un exo de quel niveau/classe ?

PS : quelle idée de choisir une balle de golf, si c'est juste pour la faire tomber bêtement !

[Cassano]

Salut,

Pas étonnant que tu aies du mal, la question est très mal posée, ou bien elle est piégée. En toute rigueur, il est absolument impossible de déterminer la vitesse instantanée à partir de la mesure de quelques points, il faut connaître l'équation du mouvement.

Donc la marche à suivre est la suivante : écris l'équation du mouvement de chute libre. Cette équation comprends certains paramètres généraux que tu ne connais pas a priori, mais que tu vas pouvoir déterminer à partir des mesures. Enfin, tu appliques cette équation pour déterminer la vitesse.

C'est un exo de quel niveau/classe ?

PS : quelle idée de choisir une balle de golf, si c'est juste pour la faire tomber bêtement !

je comrpend pas trop ta reponse deep_turtle. c'est un exo de seconde! Pour calculer les vitesses instantanées il faut simplement qu'il calcul la distance de deux points entourant le point qui l'intéresse, et qu'il divise par deux fois le temsp entre chaque mesure... par exemple v(b2) = (b3_b1)/(t3-t1) = (b3-b1)/2T

[deep_turtle]

Pour calculer les vitesses instantanées il faut simplement qu'il calcul la distance de deux points entourant le point qui l'intéresse

OK, si c'est un exo de seconde alors ce n'est pas un piège, c'est juste un exercice débile...

En effet, la procédure que tu indiques donne la vitesse moyenne entre les points utilisés pour le calcul, pas la vitesse instantanée. Lorsqueles deux points sont très proches la vitesse moyenne tend vers la vitesse instantanée, mais ce n'est pas le cas des points donnés dans l'exo !

C'est à mon avis une erreur pédagogique de mélanger les deux notions à ce niveau-là... Erreur que je retrouve parfois à l'entrée de l'université parmi mes étudiants...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite132c8438]

je comrpend pas trop ta reponse deep_turtle. c'est un exo de seconde! Pour calculer les vitesses instantanées il faut simplement qu'il calcul la distance de deux points entourant le point qui l'intéresse, et qu'il divise par deux fois le temsp entre chaque mesure... par exemple v(b2) = (b3_b1)/(t3-t1) = (b3-b1)/2T

WaOuhhhhhh j'ai un peu de mal là =S



La vitesse c'est pas v = d/t ????

[Cassano]

Si si c'est bien distance sur temps. A partir de ton chronogramme, tu calcul la distance entre les deux points qui séparent celui où tu veux calcluler la vitesse, et tu divise par le temps qui les sépare.

Je suis d'accord avec toi deep_turtle, c'est un exercice débile! lol Mais pour une approximation de seconde, 48ms entre deux photos c'est suffisament cours pour assimiler la vitesse moyenne entre deux points proches à la vitesse instantannée...

[deep_turtle]

Si, c'est la vitesse moyenn, calculée sur la distance d. Comme quand tu pars en vacances, tu calcules la vitesse moyenne du trajet en divisant le nombre total de kilomètres par le temps de parcours.

Mais ce n'est pas la vitesse instantanée : même en faisant du 100 km/h de moyenne, parfois tu as roulé à 130 km/h, parfois tu étais à l'arrêt (au péage), etc...

PS : croisement avec cassano, avec qui je suis presque d'accord : il n'y a pas 48 ms entre les points indiqués dans l'exo, ils ne les donnent pas tous, et la vitesse calculée pour b6 me semble très différente de la vitesse instantanée... bref...

[invite132c8438]

Si si c'est bien distance sur temps. A partir de ton chronogramme, tu calcul la distance entre les deux points qui séparent celui où tu veux calcluler la vitesse, et tu divise par le temps qui les sépare.

Je suis d'accord avec toi deep_turtle, c'est un exercice débile! lol Mais pour une approximation de seconde, 48ms entre deux photos c'est suffisament cours pour assimiler la vitesse moyenne entre deux points proches à la vitesse instantannée...

Ok alors étant donné que la distance entre b1 et b2 est de 0,5cm

Vitesse b2 = 0,5/48

??

[invite132c8438]

??????????????

[invite6754323456711]

Bonjour,

Si j'ai bien compris l'énoncé qui me parait assez flou je dirais :

Les équations horaires du mouvement d'un corps en chute libre sans vitesse initiale (en faisant abstraction des forces de frottement et de la poussée d'Archimède)
sont :


La vitesse est Vz = g t avec g = 9,80 N / kg
L'accélération est az = g

Valeur initiale t=0, z=0 sinon

à 48 ms z₁ sera egal à 0,0112896 m
à 48*2 ms z₂ sera egal à 0,0451584 m

Donc la vitesse instantané en Z₂ est 9,8 * 0,0451584 soit 0,44255232 m/s

Maintenant





t₂ = t₁ + 0,048


....

Tu doit arriver à trouver t₂ = 10,28 secondes correspondant à l'instant du passage de la balle en b2 donc la vitesse instantané en b2 est 9,8 * 10,28 soit 100,744 m/s

... sauf erreur de calcul


Patrick

[sitalgo]

B'soir,

Il se fait tard, la fatigue survient.

Donc la vitesse instantané en Z₂ est 9,8 * 0,0451584 soit 0,44255232 m/s

C'est 9,8 * 0,048 * 2 = 0,9408
ou rac( 2 * 9,8 * 0,04515)

c'est 0,005m

[invite6754323456711]

Ok alors étant donné que la distance entre b1 et b2 est de 0,5cm

Vitesse b2 = 0,5/48

??

La vitesse moyenne entre b1 et b2 est 0,005 m / 0,048 s = 0,104 m/s

Ce qui montre une erreur dans mon post précédent C'est 0,005 m et non 0,05 m

Patrick

[invite6754323456711]

B'soir,

Il se fait tard, la fatigue survient.



C'est 9,8 * 0,048 * 2 = 0,9408
ou rac( 2 * 9,8 * 0,04515)




c'est 0,005m

Oui tout a fait il est tant d'aller


Patrick

[invite132c8438]

La vitesse moyenne entre b1 et b2 est 0,005 m / 0,048 s = 0,104 m/s

Ce qui montre une erreur dans mon post précédent C'est 0,005 m et non 0,05 m

Patrick

Merci beaucoup, j'ai compris !!

Et alors maintenant si je veux calculer la vitesse instantanée en b4, je fais : 0,015/(0,048x3)


???


Merciii

[invite6754323456711]

Merci beaucoup, j'ai compris !!

Et alors maintenant si je veux calculer la vitesse instantanée en b4, je fais : 0,015/(0,048x3)


???


Merciii

Non 0,015/(0,048 x 3) est la vitesse moyenne entre b1 et b4 ce n'est pas la vitesse instantanée en b4

Fait le calcul de la vitesse instantané en b2 avec les équations horaires de mouvement données tu constatera que la vitesse instantané en b2 (un calcul rapide me donne une valeur de l'ordre de 0,340 m/s) est différente (plus grande) que la vitesse moyenne entre b1 et b2. Ce qui est normal car c'est un mouvement rectiligne uniformément accéléré

Patrick

[Ouk A Passi]

Bonjour à tous,

Juste une petite idée, pas besoin de calculette (avec g = 10 m.s^-2)

Soit B1 le point de lâcher à l'instant t0
Le point B2 est atteind au bout de 0,048 seconde.

Comme l'a précisé ù100fil au message #10, nous avons affaire à un mouvement uniformément accéléré (m.u.a)

La vitesse est Vz = g t avec g = 9,80

Mais pourquoi s'arrêter en si bon chemin?

Je prends g = 10 m.s^-2

V(B2) = g . t(B2) = 10 * 0,048 = 0,48 m/s


Je vous avais bien dit: "sans calculette"!

Tout le reste coule de source, mais attention à ne pas se tromper dans les durées
et autres intervalles, c'est là où réside la difficulté de l'exercice.

Pour info, pour V(B6) j'ai trouvé:

 Cliquez pour afficher

V(B6) = 3,3 m/s

[deep_turtle]

Heu... oui sauf que si on se passe des points de données ce n'est plus du tout une mesure ! L'idée de l'exo, j'ai l'impression, c'était de mesurer des grandeurs, pas d'appliquer une formule. Mais bon, il faudrait demander à la personne qui a écrit l'exo...

[invite132c8438]

Non 0,015/(0,048 x 3) est la vitesse moyenne entre b1 et b4 ce n'est pas la vitesse instantanée en b4

Fait le calcul de la vitesse instantané en b2 avec les équations horaires de mouvement données tu constatera que la vitesse instantané en b2 (un calcul rapide me donne une valeur de l'ordre de 0,340 m/s) est différente (plus grande) que la vitesse moyenne entre b1 et b2. Ce qui est normal car c'est un mouvement rectiligne uniformément accéléré

Patrick

Mais comme faire pour calculer la vitesse instantanée alors ??

[invite132c8438]

J'ai du mal a comprendre =S

[invite0e5404e0]

Bonsoir!
Même si l'énoncé semble effectivement assez tordu, je doute qu'on puisse demander à un élève de seconde les lois horaires du mouvement

Ok alors étant donné que la distance entre b1 et b2 est de 0,5cm
Vitesse b2 = 0,5/48
??

Je pense que c'est donc bien cela qu'on attend de toi, mais attention à l'unité!
Bonne soirée.


Edit : c'est vraiment très éloigné du résultat qu'on trouve avec les lois horaires...

[invite132c8438]

Bonsoir!
Même si l'énoncé semble effectivement assez tordu, je doute qu'on puisse demander à un élève de seconde les lois horaires du mouvement

Je pense que c'est donc bien cela qu'on attend de toi, mais attention à l'unité!
Bonne soirée.


Edit : c'est vraiment très éloigné du résultat qu'on trouve avec les lois horaires...

Mais le problème c'est que ca c'est la vitesse moyenne, alors qu'on me demande la vitesse instantanée =S

[Ouk A Passi]

Bonjour,

C'est à toi de nous dire si, en cours, tu as étudié la chute des corps,
donc le mouvement uniformément accéléré (ou ralenti).


Vitesse v = g t
Accélération = g

[invite132c8438]

Bonjour,

C'est à toi de nous dire si, en cours, tu as étudié la chute des corps,
donc le mouvement uniformément accéléré (ou ralenti).


Vitesse v = g t
Accélération = g

nOn, je n'ai pas étudié cela

[invite132c8438]

Comment faire pr calculer la vitesse instantanée alors ?

Merci

[polo974]

Comment faire pr calculer la vitesse instantanée alors ?

Merci

Comme la vitesse varie (augmente),
Perso, je prendrais:
(distance intervalle précédent + distance intervalle suivant) / (2 * 48ms)
attention aux unités, car un résultat avec 15 décimales, si l'unité n'est pas bonne...

C'est je dirais la moins pire solution...
car en ne prenant que l'intervalle précédent ou le suivant, on calculerait la vitesse au "milieu" de cet intervalle, et non à une de ses bornes...

[invite6754323456711]

nOn, je n'ai pas étudié cela

Je suis surpris que l'exercice n'entre pas dans le cadre de l'étude du mouvement rectiligne uniformément accéléré. Je ne connais pas le programme de seconde mais cela me surprendrait beaucoup que pour une initiation on confonde délibérément vitesse moyenne et vitesse instantanée. C'est comme si pour initier quelqu'un à la conduite on lui enseignait de mauvaises pratiques. Par la suite la personne aura du mal en s'en défaire comme la fait remarquer Deep_Turtle.

Une autre loi plus simple peut s'appliquer si on connait les conditions initiales : à l'instant t₀ position initiale x₀ et vitesse initiale v₀ ((en faisant toujours abstraction des forces de frottement de l'air et de la poussée d'Archimède)

A un moment t la vitesse v et la position x de la balle sera :



Donc tu peux obtenir aussi pour les instants t₁ et t₂




Patrick

[invite0e5404e0]

Bonjour!

Comme la vitesse varie (augmente),
Perso, je prendrais:
(distance intervalle précédent + distance intervalle suivant) / (2 * 48ms)
attention aux unités, car un résultat avec 15 décimales, si l'unité n'est pas bonne...

C'est je dirais la moins pire solution...
car en ne prenant que l'intervalle précédent ou le suivant, on calculerait la vitesse au "milieu" de cet intervalle, et non à une de ses bornes...

C'est effectivement ce qu'on me faisait faire en 1°, mais sur cette chrono là, il n'y a pas la distance b1b3, seulement b1b2 pour calculer la vitesse instantanée en b2.
Ce n'est absolument pas rigoureux, mais je ne crois pas qu'à son niveau, Svt91 n'ait pas d'autres solutions que de faire b1b2/t1t2 (en veillant aux unités et aux chiffres significatifs).

Edit :

A un moment t la vitesse v et la position x de la balle sera :



Donc tu peux obtenir aussi pour les instants t₁ et t₂

Je doute qu'en seconde il ait les connaissances mathématiques pour trouver ces formules (dans mes souvenirs, je ne les avais pas...)


Bonne journée!