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une question de bac ...

Posté par
oscardelahoya
21-04-11 à 16:28

Bonjour,

je ne comprends pas la chose suivante :

dans un exercice de bac, on nous demande la valeur de l'accélération a0 de la bille à l'instant t=0

On trouve une valeur positive alors que la vitesse à l'instant initiale est de 0 mètre par seconde !

Les corrections indiquent bien une valeur de 8.24 mètre par seconde - 2

Je ne comprends pas : comment peut-on avoir une accélération positive alors que la vitesse initiale est nulle ?

Posté par
matlepirate
re : une question de bac ... 21-04-11 à 16:31

par définition l'accélération c'est la variation de vitesse par seconde. Donc si tu passes d'une vitesse nulle à une vitesse non nulle l'instant d'après, tu as accéléré !
a=(v1-v0)/(t1-t0)

Posté par
matlepirate
re : une question de bac ... 21-04-11 à 16:32

si tu avance a une vitesse constante, même si elle est très grande, tu n'accélère pas !

Posté par
oscardelahoya
re : une question de bac ... 21-04-11 à 16:35

mais ils nous demandent l'accélération à l'instant t = 0 pourtant et pas l'instant t = 1 par exemple

Posté par
oscardelahoya
re : une question de bac ... 21-04-11 à 16:38

http://labolycee.org/2008/2008-AmNord-Exo2-Correction-Viscosite-5pts.pdf

c'est la dernière question ! jette y un coup d'oeil !

Posté par
matlepirate
re : une question de bac ... 21-04-11 à 16:50

oui car pour simplifier je t'ai donné la définition en discret (entre 2 points), mais l'accélération comme la vitesse est une fonction continue (en 0+ il y a une accélération)
Mathématiquement ca pose pas de problème non? tu as l'équa diff de la vitesse, tu trouves la vitesse, tu la dérives et tu as l'expression de la "fonction accélération", et tu prends la valeur en 0.

Posté par
matlepirate
re : une question de bac ... 21-04-11 à 16:52

dans la correction de ton exo c'est meme plus simple car sans résoudre l'equa diff, tu la prend en t=0 (elle est valable quelquesoit t alors tu as le droit de regarder en 0). comme en 0 v=0 alors tu as dv/dt en 0 qui est a(0).

Posté par
oscardelahoya
re : une question de bac ... 21-04-11 à 20:07

mais physiquement parlant, comment c'est possible d'avoir une accélération à un instant où il n'y a même pas de vitesse initiale, c'est à dire à un instant où la bille ne bouge même pas ??

Posté par
oscardelahoya
re : une question de bac ... 22-04-11 à 20:55

?

Posté par
oscardelahoya
re : une question de bac ... 23-04-11 à 13:17

?????????

Posté par
oscardelahoya
re : une question de bac ... 23-04-11 à 14:58

Posté par
prbebo
une question de bac 24-04-11 à 17:18

Bonjour,

bon, je prends le relais car j'ai l'impression que matlepirate a coupe le contact... Je viens de telecharger sur labolycee le sujet et sa correction, et je trouve que celui qui a redige cette correction connait bien son affaire : difficile de faire mieux. S'il y a dedans des passages que tu ne comprends pas, n'hesite pas a me le demander sur ce forum. J'ai enseigne la physique pendant 40 ans, et ce TP sur la viscosimetrie je l'ai fait avec mes etudiants une vingtaine de fois. Donc pour moi ca devrait aller...

Pour en revenir a ta derniere question (comment peut-on avoir une acceleration quand il n'y a pas de vitesse initiale), je crois que tu fais une confusion entre vitesse et acceleration (et a deux mois du bac, ca fait desordre...). Comme te l'a dit le pirate plus haut, l'acceleration est la derivee de la vitesse (dans le cas general c'est une relation vectorielle, mais dans ce pb tout se passe sur la verticale donc on peut ecrite a = dv/dt en omettant les fleches). Or, en mathematiques une fonction peut etre nulle en un point, sans que sa derivee le soit. Un exemple ? Trace un systeme d'axes Ox et Oy sur une feuille, puis une courbe quelconque (on peut prendre une droite) qui vient couper l'axe des x en un point P, mais en faisant en P un angle non nul avec cet axe (ie, une droite inclinee). Si on nomme f(x) l'equation de ta courbe, on a bien f(x=xP) = 0 (l'ordonnee de P est nulle), mais du fait de l'inclinaison la derivee f'(x) n'est pas nulle en P (rappel : la derivee en P represente la pente, ou le coefficient directeur, de la tangente au graphe de f(x) representee au point P).

Voici un second exemple tire cette fois de la physique : on lance un caillou en l'air, suivant la verticale. Oublions les frottements dus a l'air. Le caillou n'est donc soumis qu'a son poids, P = mg, dirige vers le bas. Quelle est l'acceleration du caillou ? ben, facile : c'est g d'apres la 2ieme loi de newton (somme des forces = P = ma donc mg, soit a = g). Maintenant, quel est le mouvement du caillou ? Premiere phase : le caillou s'eleve, donc sa vitesse est dirigee vers le haut, mais la force qui lui est appliquee le tire vers le bas ; donc son mouvement est retarde, ou decelere, cad que sa vitesse diminue. Deuxieme phase : le caillou retombe ; cette fois la vitesse, comme l'acceleration, est dirigee vers le bas et le mouvement est accelere. Question : quelle est la situation a l'instant ou le caillou s'apprete a retomber ? Eh bien, sa vitesse est nulle (puisqu'il s'immobilise un court instant dans l'air), mais son acceleration vaut toujours g, et donc n'est pas nulle !

Si ce n'est pas clair, tu peux aller faire l'experience dehors (dans ce cas, n'oublie pas de reculer au moment ou le caillou va retomber). Plus serieusement, ecris-moi sur ce forum, je tenterai une autre explication.

prbebo

Posté par
oscardelahoya
re : une question de bac ... 24-04-11 à 22:15

2 phrases m'ont fait comprendre :

"Or, en mathematiques une fonction peut etre nulle en un point, sans que sa derivee le soit."

Oui, je vois bien ; par exemple si on a le nombre 8, dérivée est 0 ! On peut ici avoir 8.28 mètres par seconde au carré, et en dérivant, cela vaut 0 ! Ici, 0 est égal à la vitesse v, et 8.28 c'est l'accélération a (=dv/dt). Mais c'est bizarre, je comprends mieux les dérivées et primitives en maths qu'en physique ...

Ici, l'accélération est la dérivée de v, donc v' (en langage mathématiques) ! Donc il faut chercher un nombre qui, après être dérivé, vaut 0. (ici, on nous donne implicitement sa valeur, qui est de 8.28)

et l'exemple avec le caillou était plus que parfait !

Merci énormément !!!

Ps : je m'entraine avec les sujets des années d'avant, et pour l'instant je comprends tout bien, c'était juste ce petit point qui me posait souci et je déteste ne pas tout comprendre !!  

Merci encore !

Posté par
oscardelahoya
re : une question de bac ... 24-04-11 à 22:34

Je me suis un peu mélangé les pinceaux au niveau des explications mathématiques dans mon message précédent mais j'ai bien compris toutes vos explications.

Je m'appuierais dessus au brouillon si cette erreur de raisonnement venait à réapparaitre :p

Posté par
prbebo
question de bac 25-04-11 à 15:49

Hebindidonc, ca fait plaisir de rencontrer quelqu'un de satisfait comme ca ! Juste une remarque a propos de ton message d'hier, concernant la phrase "si on a le nombre 8, dérivée est 0" : revise si necessaire la definition d'une derivee et n'oublie jamais ceci : on ne derive pas un nombre ni une valeur numerique, mais une fonction, c'est a dire une quantite susceptible de changer de valeur si on modifie la variable. Si une fonction f(x) vaut 8 pour une certaine valeur de x, ecrire que la derivee de 8 vaut 0 est un non-sens .
On te l'a dit plus haut, pour evaluer la derivee d'une fonction il faut regarder non seulement la valeur qu'elle prend pour une valeur de x donnee, mais aussi ce qui se passe a cote, cad la valeur qu'elle prend si on modifie legerement celle de x. C'est le rapport des deux variations (f/x) qui par definition s'appelle derivee de f" et qui donne le taux de variation de cette fonction au voisinage de la valeur de x ou on l'a calcule.
Les derivees ont donc une importance primordiale en physique, car si une relation physique exprime un etat d'equilibre, la derivation de cette relation renseignera sur la facon dont cet equilibre sera detruit si on modifie legerement l'un de ses parametres. C'est souvent plus important que la situation initiale elle-meme !
En tant que prof de physique, je refute vigoureusement l'affirmatioin "je comprends mieux les maths que la physique". Pour la peine tu me reciteras 1 pater et 3 ave, en suite de quoi tu pourras me poser d'autres questions.  Prbebo.



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