Cinématique: exercice basique (je crois)

[Kraken42]

Salut!

Voilà, je suis pas super doué en cinématique et là je cherche surtout à comprendre un exercice (un début d'exercice en tout cas). Je suis absolument sans idées à propos de celui ci. C'est la raison pour laquelle je vous demande de l'aide aujourd'hui!

Je ne vous demande pas de me le résoudre bien entendu, seulement de me mettre sur la piste, et de me corriger au besoin.

Merci d'avance!



Un train est à l'arrêt et démarre à l'instant t=0 avec une accélération ||a|| = 1.35 m/s².

-Au bout de combien de temps t1 atteint-il sa vitesse maximale ||vm||=80km/h?
-Quelle est la distance d1 parcourue pendant ce temps t1?


J'ai une vague idée, pour la première question, notamment appliquer le PFD, qui donnerait Somme des forces=m*a

Je me demande quelles sont les forces s'applicant sur le train? Les forces de frottement, surement, mais encore? Je suppose également que le poids et la réaction du support s'annulent.

Quant à ce que je devrais faire après le PFD, je ne sais pas du tout...je dois calculer un temps...dois-je intégrer quelque chose, dans cette question? Je sais que l'accélération est la dérivée de la vitesse en fonction du temps,
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[calculair]

bonjour
pourquoi le poids du train interviendrait dans la question posée ?

[Kraken42]

Bonjour!

Non non il n'intervient pas, comme je le disais, je suis assez embrouillé... Le PFD mentionne que Somme des forces=m*a, d'où le fait que je mentionne le poids, mais effectivement ça n'a rien à voir avec la question je suppose

[Dynamix]

Salut
Regarde ce qu' on te demande (quelle dimension?)
Regarde de quelle données tu dispose et établis une relation entre ce que tu dois déterminer et les données .

[A voir en vidéo sur Futura]

[Kraken42]

Salut!

Hé bien pour la première question: je cherche un temps et j'ai l'accélération, donc distance/temps², et la vitesse max, donc distance/temps.

La première solution, la plus évidente, serait t=vitesse max/accélération. Mais ça ne peut pas être si simple, je suppose? ^^

[Dynamix]

Quel est le type de mouvement ?

[calculair]

explique pourquoi ? argumentes ....

Salut!

Hé bien pour la première question: je cherche un temps et j'ai l'accélération, donc distance/temps², et la vitesse max, donc distance/temps.

La première solution, la plus évidente, serait t=vitesse max/accélération. Mais ça ne peut pas être si simple, je suppose? ^^

[Kraken42]

Je suppose que l'accélération est constante, donc le mouvement est rectiligne uniformément accéléré..? (là j'ai beau chercher, je ne vois pas du tout en quoi ça va m'aider...)

[Kraken42]

explique pourquoi ? argumentes ....

Bah j'ai fait ça de tete, ça se voyait...(je n'écris pas ça en réponse à mon exercice bien sûr, je ne pensais juste pas avoir à justifier tout ce que j'écrivais sur le forum....désolé!)

C'est avec les dimensions, j'ai tout de suite vu que ([distance]/[temps]) / ([distance]/[temps]²) = [temps] ...mais je voyais mal comment une solution aussi évidente aurait pu etre juste (si elle l'est, j'ai rien dit, bien sur)

[stefjm]

C'est avec les dimensions, j'ai tout de suite vu que ([distance]/[temps]) / ([distance]/[temps]²) = [temps] ...mais je voyais mal comment une solution aussi évidente aurait pu etre juste (si elle l'est, j'ai rien dit, bien sur)

Elle est juste à un coefficient 1 près que ne donne pas l'analyse dimensionnelle.

[Kraken42]

Oh. Merci!
En gros la solution est de la forme t1=k*vmax/a?

En fait j'ai l'impression que c'est un exercice vraiment simple, mais je me pose mille et une questions à chaque problème ^^' je doute tellement!

[stefjm]

La détermination de k n'est pas des plus facile par analyse dimensionnelle.

En principe, vous devriez savoir que a=dv/dt et v=dx/dt.

Vous avez a donc vous pouvez trouver v et idem pour x.

[Nicophil]

Bonjour,

j'ai tout de suite vu que ([distance]/[temps]) / ([distance]/[temps]²) = [temps] ...mais je voyais mal comment une solution aussi évidente aurait pu etre juste

Je vois...
Eh ben ! c'est sûr qu'avec une telle mentalité dans la jeunesse, les théories du complot ont de beaux jours devant elles....

Bref, on peut donc passer à la seconde question.

[Kraken42]

Ah. Donc toute l'analyse dimensionnelle est inutile, au final?

Oui, je sais que a=dv/dt.

A(t)=a (constante)
=>V(t)=at +Vo
=>X(t) =1/2 at² +Vot+Xo

Je ne suis pas sur de la façon de sortir t de tout ça, mais suis je sur le bon chemin au moins?

[stefjm]

Je vois...
Eh ben ! c'est sûr qu'avec une telle mentalité dans la jeunesse, les théories du complot ont de beaux jours devant elles....

Je ne comprends pas ce que tu veux dire. Je trouve qu'il a raison de se méfier.
x=1/2 a.t^2
Dans ce cas, k=1/2, plus difficile à deviner sans un calcul différentiel...

[Kraken42]

Bonjour,

Je vois...
Eh ben ! c'est sûr qu'avec une telle mentalité dans la jeunesse, les théories du complot ont de beaux jours devant elles....

Bref, on peut donc passer à la seconde question.

Pour le coup je suis encore plus embrouillé là... Si c'est juste pourquoi stefjm a mentionné une autre méthode? :/

[stefjm]

Parce que a=dv/dt est la définition de l'accélération et que c'est plus béton comme méthode que l'analyse dimensionnelle. (surtout si on n'a pas trop l'habitude.)

edit: a=v'

[Kraken42]

D'accord! Merci
Oui oui je connais la définition de a, de v, etc...

Donc bon, reprenons ce que je disais,

A(t)=a (constante)
=>V(t)=at +Vo
=>X(t) =1/2 at² +Vot+Xo

Je ne suis pas sur de la façon de sortir t de tout ça, mais suis je sur le bon chemin au moins?

[stefjm]

Oui.
Et comme à t=0, V0=0 et X0=0, cela se simplifie un peu.

[stefjm]

Ah. Donc toute l'analyse dimensionnelle est inutile, au final?

C'est très utile avec un peu d'habitude et cela marche dans certains cas.

[Dynamix]

Je suppose que l'accélération est constante, donc le mouvement est rectiligne uniformément accéléré..? (là j'ai beau chercher, je ne vois pas du tout en quoi ça va m'aider...)

Normalement ça doit déclencher un reflex dans tes neurone : MRU => formules associées au MRU

=>V(t)=at +Vo
=>X(t) =1/2 at² +Vot+Xo

Oui
Interroge toi sur les conditions initiales .

[Kraken42]

Comment aurait on pu déterminer la constante rien qu'avec la méthode de l'analyse dimensionnelle?

Et sinon...je suis vraiment pas sûr, mais on obtient un truc du genre
A(t)=a
V(t)=at
X(t)=1/2at²?

Mais au final, on a t=V/a, alors? Pas de coefficient k? Ou je me suis trompé quelque part?

[obi76]

Ah. Donc toute l'analyse dimensionnelle est inutile, au final?

Elle n'est pas inutile, mais il faut savoir l'utiliser avec parcimonie...

http://forums.futura-sciences.com/ph...ier-cycle.html

[Kraken42]

Normalement ça doit déclencher un reflex dans tes neurone : MRU => formules associées au MRU

J'avais bien songé aux équations du mouvement rectiligne à ce moment là, mais je ne sais pas pourquoi, je voyais pas en quoi ça allait m'aider... Je vois ça un peu mieux maintenant, mais franchement je pense que c'est l'heure tardive qui m'empeche d'avoir les idées claires!

[Kraken42]

Elle n'est pas inutile, mais il faut savoir l'utiliser avec parcimonie...

http://forums.futura-sciences.com/ph...ier-cycle.html

Merci beaucoup! Dès que je finis l'exercice je lirai votre post

[Kraken42]

J'en arrive à t1=Vmax/a = (80*1000/3600)/1.35 =16.46 s
d1 = 1/2 at²=1/2*1.35*16.46² =182,89 m

C'est quelque chose de ce genre? J'ai pas fait de grosse bêtise?