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Mouche dans une voiture de TGV.

Posté par
ilidan
28-10-08 à 10:28

Bonjour, voici un probleme qui me donne du fil à retordre merci   de bien vouloir m'aider :
Mouche dans une voiture de TGV:

Un TGV roule au ralenti selon un mouvement de translation rectiligne uniforme à la vitesse de 10 km.h-1. A l'instant t=0, une mouche M(suposée ponctuelle) se trouve en un point P de la vitre d'une voiture du train. Soit p0la position de P dans le reférentiel terrestre à t=0. La largeur de la voiture est égale à 2.90m. La mouche traverse la voiture en suivant une trajectoire rectiligne perpendiculaire aux vitres : la vitesse de la mouche M dans le référentiel de la voiture est égale à 54.0cm.s-1.
1.Combien de temps mettra la mouche pour traverser la voiture de bord en bord ?Je fait t= d/v= 1290/54= 5,4 secondes pour traverser la voiture.
2.Quelle est la distance parcourue par le point P pendant cette durée dans un référentiel terrestre?On notera P1 la position atteinte par P.
Il me semble qu il faut faire : 10km.h-1= 270cm.s-1et donc    :
270x5,4 = 1458 cm =1,458x103cm.
3.a.Représenter sur un shéma, en choisissant une échelle appropriée,les position P0 et P1.
b.Indiquer la position (notée M1) atteinte par la mouche M dans le référentiel terrestre.


La je bloque completement je ne sais pas ou mettre les P et les M d'autant plus qu il demande de placé les point a l'echelle et demande ensuite de calculer les distance c'est incensé du moins je le pense ...
Toute aide est al bienvennu merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouche dans une voiture de TGV. 28-10-08 à 15:45

Bonjour,

Drôle d'idée de prendre un TGV pour le faire rouler à 10 km.h-1 (mais il y a peut-être d'autres questions ! Ah, si Galilée avait connu le TGV ! )

Tes arrondis sont trop "violents" et il ne faut pas arrondir les résultats intermédiaires.

Durée mis par la mouche pour traverser la voiture du TGV : 2,90 / 0,54 5,37 s
environ 5,4 secondes

Distance parcourue par le TGV (et donc par le point P de P0 à P1) pendant cette durée :
P0P1 = (10.105 / 3 600) (2,90 / 0,54) 1 492 cm
environ 1,5 m

Dans le référentiel lié au TGV la mouche a une trajectoire perpendiculaire aux vitres
Dans le référentiel terrestre la mouche a une trajectoire qui n'est pas perpendiculaire aux vitres puisque le TGV avance !

Posté par
ilidan
re : Mouche dans une voiture de TGV. 30-10-08 à 09:35

Merci et désolé de ne pas avoir répondu plus tot j'ai eu un problème internet^^'
1492cm =1.5 m OO 100cm=1m il me semble ....ce qui ferait plutot du 15 m.
Enfaite je n'arrive pas a voir ou se trouve po p1et M1
sur le shéma :S et j'ai oublié d'ecrire la question qui me préocupe le plus :
calculer la valeur de pop1 et p0M1.En déduire la valeur de la vitesse de la mouche dans un référentiel terrestre.
La c'est pas du tout clair dans ma tete vu que je ne sais pas ou placer lespoints :s
Merci ;D

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouche dans une voiture de TGV. 30-10-08 à 10:05

Aucun doute... 1 492 cm = 14,92 m et donc environ 15 m

Mouche dans une voiture de TGV.

Et avec une figure, cela va-t-il mieux ?

Posté par
ilidan
re : Mouche dans une voiture de TGV. 30-10-08 à 10:24

Oui la carément!! donc a la limite pour calculer P0 M1 je n 'est qu a ressortir mon cours de 3eme et faire pythagore ??? ^^'

Posté par
ilidan
re : Mouche dans une voiture de TGV. 30-10-08 à 10:39

On a un jolie triangle rectangle pour calculer P0M1 ce serait demmage de pas l utiliser donc si je me trompe arreter moi ^^:
POP12+P1MI2=P0M12
=152+2.902=233.5
et rac233.5=15.3 m et pour POP1 c'est deja fait dans les question precedente maintenent la vitesse de la mouche dans le referentiel terrestre je sais pas du tout: on fait 15.3/5.4 ?ce qui fait 2.8m.s-1 ???

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouche dans une voiture de TGV. 30-10-08 à 10:57

C'est cela !

Sans utiliser des arrondis intermédiaires je trouve P0M1 15,2 m

ce qui correspond à une vitesse de la mouche dans le référentiel terrestre d'environ 2,8 m.s-1 ou 10,13 km.h-1

Et quand le TGV roulera à 260 km.h-1 la vitesse de la mouche dans le référentiel terrestre sera d'environ 260,2 km.h-1 : extraordinaire pour une mouche n'est-ce pas ?

Mais toi-même, restant assis(e) dans ton fauteuil, tu iras aussi à 260 km.h-1 dans un référentiel terrestre, tout en "allant" à 0 km.h-1 dans le référentiel du TGV

Posté par
ilidan
re : Mouche dans une voiture de TGV. 30-10-08 à 11:05

Malin ^^
Juste pour une confirmation on me demande de tracer les vecteurs vitesse
vM/V  vV/Tet v

Posté par
ilidan
re : Mouche dans une voiture de TGV. 30-10-08 à 11:06

mauvaise manip' je recommence lol...

Posté par
ilidan
re : Mouche dans une voiture de TGV. 30-10-08 à 11:08

Malin ^^
Juste pour une confirmation on me demande de tracer les vecteurs vitesse
vM/V  vV/T et vM/Tje les trace dans les même direction de ton shéma logiquement et je ne trouve pas la relation vectorielle remarquable qui lie ces 3 vecteur a vrai dire je ne sais pas ce qu'est une relation vectorielle remarquable ^^'

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouche dans une voiture de TGV. 30-10-08 à 11:26

Si je comprends bien tes notations :

VM/V : vitesse de la mouche par rapport au référentiel de la voiture : c'est le petit vecteur rouge en pointillés

VV/T : vitesse de la voiture par rapport au référentiel terrestre : c'est l'un des deux vecteurs parallèles à la direction de marche du train : P0P1 ou l'autre (le grand vecteur rouge en pointillés)

VM/T : vitesse de la mouche par rapport au référentiel terrestre : c'est le grand vecteur noir en diagonale

La relation ? \vec{V_{M/T}}\,=\,\vec{V_{M/V}}\,+\,\vec{V_{V/T}}

Les vitesses s'ajoutent vectoriellement !

Posté par
ilidan
re : Mouche dans une voiture de TGV. 30-10-08 à 11:33

oui c'est logique >< ! mais c'est seulement vectorielle carj avais essayé d 'additioner les vitesse ça ne donner pas un bon resultat bah la c'est impacable j'ai toutes le clées pour réussir l'exercice merci à toi d'avoir le temps de m'écouter ^^' bonne journée ;D

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouche dans une voiture de TGV. 30-10-08 à 12:42

Retiens bien ceci qui te sera très utile en physique : les forces, les vitesses... sont réprésentées par des vecteurs et s'additionnent comme des vecteurs !

Je t'en prie. Bonne journée à toi aussi.
A une prochaine fois !

Posté par
ilidan
re : Mouche dans une voiture de TGV. 31-10-08 à 09:33



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