question en cinétique curviligne

[invited03209ae]

Bonjour cher camarade et professeur.

J'ai un problème avec un exercice qui me demande une série de question sans presque me donné les principaux données.

Voici : Dans l'album de tintin le sceptre d'Ottokar, l'emblème royal par un ingénieur stratagème : on utilise un appareil muni d'un ressort pour l'expédier a travers les barreau d'une fenêtre. il vise vers le haut à 15° par rapport à l'horizontale , s'il se trouve a 20m au dessus du sol et retombe à une distance horizontal de 40m. Calculez:

a)la vitesse initial du sceptre
b)H max atteint
c)à quel endroit sa vitesse est minimal
d)la valeur de cette vitesse
e)sa vitesse d'impact au sol
f)l'angle d'impact
g)son accélération( orientation valeur) après qu'il a parcouru une distance horizontale de 30m
h)son altitude après avoir qu'il a parcouru une distance horizontal de 30m
i)sa position lorsque son mouvement est orienté a 15° vers le bas.

Merci d'avance
-----

[invitec17b0872]

Bonsoir,

Vous semblez être en terminale, vous devez avoir traité la chute libre en cours.
A mon sens, le problème se réduit à retrouver la loi qui donne l'altitude en fonction de l'abscisse et les vitesses, et de les appliquer à chaque question. On prendra garde aux conditions initiales et celles d'altitude, en s'aidant d'un schéma.
Dites-nous plus particulièrement où vous bloquez.

[stefjm]

Et quelle est donc votre question?

[invited03209ae]

Merci d'être si attentif je suivrai mieux le cite à la venir . Je bloque même à la première question :s :s, je ne vois pas comment je pourrais trouver le Vi sans le temps, réciproquement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invited03209ae]

et la formule de l'altitude c'est la quelle! , j ai appliqué la formule : y= tgx - (g/Vi cos(a)) x² + y0

[obi76]

et la formule de l'altitude c'est la quelle! , j ai appliqué la formule : y= tgx - (g/Vi cos(a)) x² + y0

C'est bien d'appliquer une formule, la comprendre c'est mieux. Ca m'exaspère de voir tous les lycéens dire "c'est quelle formule à appliquer ?". Mille milliard, une formule ce n'est pas l'important, c'est ce qu'elle signifie que l'on ne vous apprend pas et qui est l'essence même de la physique.

[invited03209ae]

Contrairement à ce que vous croyez je pense a voir comprit l'essence de cette formule, cette formule sert a calculée la trajectoire par courut (X) sans avoir besoin de temps

[invited03209ae]

et elle née des 2 formules de bases X ET Y en isolant le temps en X ...

[invited03209ae]

mais bon à ce que je constante que j'ai encore malheureusement des lacunes encore :'(

[invited03209ae]

Toujours en attende d'aider svp

[invite60be3959]

Toujours en attende d'aider svp

Pour la a) il suffit de calculer la distance (en x donc) atteinte pour une vitesse initiale et un angle de lancé quelconque. Une fois cela fait on la résoud en Vo. (l'angle et la distance atteinte te sont donnés)

[invited03209ae]

mais je ne peux pas inventer un temps et une vitesse initial :s ,c'est une vitesse inial précise
:s :s

[obi76]

Tu as l'équation de trajectoire où le temps n'intervient pas (equation 5), pourquoi voudrais-tu "inventer" un temps ? Tu trouves la vitesse avec cette équation !

Une fois que tu as la vitesse, tu peux prendre les équations horaires pour trouver le temps oui.

En tous cas c'est un excellent exercice

[invite60be3959]

mais je ne peux pas inventer un temps et une vitesse initial :s ,c'est une vitesse inial précise
:s :s

Il n'y a pas besoin du temps. Dans ton cours sur le mouvement plan, tu as certainement dû voir la détermination des équations horaires du mouvement qui sont :

x(t) = (V0 cos(alpha)) t

y(t) = -0.5 g t² + (V0 sin(alpha)) t + h0

avec "alpha" et "h0" l'angle et la hauteur initiale. On peut éliminer le temps dans ces 2 équations en écrivant t = x / (V0 cos(alpha)) gràce à la 1ère équation, et en injectant dans le 2ème cette expression. On obtient alors l'équation de la trajectoire :

y(x) = -0.5 g x² /(V0 cos(alpha))² + (tan(alpha)) x + h0

le projectile atteint le sol quand y(x) = 0 qui est une équation du second degré. On la résoud (en choisissant la "bonne" valeur parmis les 2 solutions) et on en déduit une expression de x en fonction de V0, l'angle alpha et la hauteur h0. On exprime alors V0 en fonction de x, alpha, et h0 (qui sont donnés repectivement par 40m, 15° et 20m) et on obtient la vitesse initiale.

Pour la hauteur maximal, on cherche la valeurs maximum de y(x). Soit on se rappel que le maximum (ou minimum) d'une parabole (la trajectoire est parabolique) a pour abscisse -b/2a ou b ici vaut tan(alpha) et a = -0.5 / (V0 cos(alpha))², soit on sait que toute fonction admet un extremum lorsque y'(x) = 0. On résoud alors cette équation et on obtient la valeur -b/2a bien entendu. La hauteur maximale est alors donnée par y(-b/2a). Pour la suite je te laisses deviner.

[invited03209ae]

ah merci beaucoup je pense avoir mal appliquer la formule :s mais encore merci pour le reste

[invited03209ae]

les mathématiques qui n'as faire ,c'est si vaste ^^

[invited03209ae]

Encore quelque petites questions ^^


Une maman physicienne a observé son enfant sur une attraction foraine. Elle en a déduit que les équations de son mouvement sont: x(t)= 3 cos (0.5t) y(t)= 3 sin (0.5t)

De quel attraction s'agissait-il?

a) Un carrousel
b) une balançoire
c) Des montagne russe
d)Des autos tamponneuses

Comment les axes et l'origine du repère étaient-ils placés?
je ne comprends pas pourquoi le (t) est inclue dans l'angle . Et la solution est devellopée : x²+y²= ... = 9 ... ( plus une petit expliquation avec un cercle, de la géométrie analytique je pense).

Merci

[invited03209ae]

une poussière subissant un force électrique se déplace dans le vide.Son mouvement est donné par les équations suivante:
x= bt²/2
y=gt²/2

où b est une constante et g l'accélération de la chute libre. L'axe x est horizontal et l'axe y est orienté verticalement vers le bas.

a)la poussière accélère-t-elle ? si oui, quelle est son accélération ( donnez les composantes et la valeur du vecteur accélération) ?
b)quelle est l' équation de la trajectoire de la poussière? de quel genre de ligne s'agit-il?

Mais pour cette exercice, je sais répondre à la A mais, la B c'est une droite passant par l'origine, alors que je pensais que c'étais une parabole.

merci merci

[invitec17b0872]

Si c'est une droite (y=ax+b, ici b=0), ce n'est pas une parabole (y=x² et cie)...

[invite60be3959]

Encore quelque petites questions ^^


Une maman physicienne a observé son enfant sur une attraction foraine. Elle en a déduit que les équations de son mouvement sont: x(t)= 3 cos (0.5t) y(t)= 3 sin (0.5t)

De quel attraction s'agissait-il?

a) Un carrousel
b) une balançoire
c) Des montagne russe
d)Des autos tamponneuses

Comment les axes et l'origine du repère étaient-ils placés?
je ne comprends pas pourquoi le (t) est inclue dans l'angle . Et la solution est devellopée : x²+y²= ... = 9 ... ( plus une petit expliquation avec un cercle, de la géométrie analytique je pense).

Merci

Comme tu l'as montré, la solution développée correspond à l'équation d'un cercle, de rayon 3 et de centre (0,0). On pourrait encore hésiter entre le carrousel et la balançoire (un pendule en fait), mais on se rend vite compte que le module de la vitesse (-1.5 sin(0.5t); 1.5 cos(0.5t)) est constant (1.5 m/s) et ne correspond donc pas au pendule (la balançoire) dont la vitesse est typiquement variable. C'est donc le carrousel.
Si le temps apparait dans le sinus et le cosinus c'est parce que l'angle varie au cours du temps, et ce de façon proportionnel au temps. La quantité 0.5 devant le temps s'appel "la pulsation" et correspond à l'angle décrit (en radian) par seconde. Son unité est donc en rad/s. Le produit 0.5 t est donc bien un angle.

[invited03209ae]

désolé mais je n'ai toujours pas comprit :s :s par rapport à X , que signifie cette équation ?

[invited03209ae]

oui mais je n'ai pas vraiment comprit pourquoi , un cercle j'ai juste vu la forme ^^

[invited03209ae]

du carousel

[invite60be3959]

oui mais je n'ai pas vraiment comprit pourquoi , un cercle j'ai juste vu la forme ^^

l'équation générale d'un cercle est :

(x - a)² + (y - b)² = R², centre (a,b) et rayon R. (il y a des tas d'infos que tu pourrais trouver tout seul sur le web)

[invited03209ae]

ahhhh mercii beaucoup pour l'explication du temps,
-mais pourquoi -1.5 ?
-Pourtant la V = Vi*cos(a) donc pourquoi le temps inclue ?

[invited03209ae]

^^ , oui mais le problème n'étais pas le formule j'avais juste du mal à visualiser l'action.

ET merci

[invited03209ae]

et pour les 1.5 ^^

[invite60be3959]

ahhhh mercii beaucoup pour l'explication du temps,
-mais pourquoi -1.5 ?
-Pourtant la V = Vi*cos(a) donc pourquoi le temps inclue ?

lorsqu'il y a une vitesse initiale oui, mais là personne ne t'as dit que c'était le cas. La vitesse c'est la dérivée de la postion par rapport au temps et on sait que (cos(a *t))' = -a*sin(a*t) et (sin(a*t))' = a*cos(a*t). D'où le résultat.

[invited03209ae]

GRAND MERCI VINCENT, mais bon malheureusement on ne m'as pas encore enseigné les dérivées :s

[invited03209ae]

Encore un petit problème avec un exercice :s :

Au cour de gymnastique, un garçon de 50kg tombe jambe tendu d'un poutre situé a 1 mètre du sol, le tapis qu'il l intercepte s'enfonce de 4cm.En supposant qu'elle est constante, calculé l'accélération du garçon entre le moment où il touche le tapis et le moment ou il est complètement arrête. Quelle est la valeur de la force exercée par le tapis lors de l impact ? quelle est l'orientation de cette force ?