Inscription / Connexion Nouveau Sujet
chute libre
bonjour, pourriez vous m'aider a resoudre cet exercice?
merci :
un voyageur experimente la chute libre dans un train. lorsque celui ci est animé d'un mouvement rectiligne uniforme a la vitesse V, le voyageur lache l'objet qu'il maintenait immobile a 1.50 m au dessus du plancher.
1) dans quel referentiel R l'objet ets-il tombé?*terrestre*
ce referentiel est-il galileen? *oui*
2 appliquer a la bille la deuxieme loi de Newton?
en deduire le mouvement de la bille dans ce referentiel et calculer la durée de la chute *t=d/v)
3 pour un observateur la billle a t-elle une vitesse initiale? justifier *oui; au moment ou elle est immobile*
4 Soit (O,x y z) un systeme d'axes d'un repere R lié au sol terretre; l'axe Oz est vertical descendant, l'axe Ox est dirigé suivant la vitesse V et la bille se situe au point 0 a 'instant du laché :
ecrire les equations horraires du mouvement de la bille dans le repre R.
en deduire l'equation de la trajectoire
calculer la duréé de la chute.
merci
1) dans quel referentiel R l'objet ets-il tombé?
Ca c'est une question mal posée par excellence.
On peut répondre n'importe quoi.
Si on admet que le mouvement de l'objet a été étudié par le voyageur, le référentiel le plus adéquat est lié au train (puisqu'il bouge en même temps que l'observateur).
Comme le train est en mouvement rectiligne uniforme par rapport à un référentiel terrestre et que le référentiel terrestre est quasi galiléen pour l'étude d'un tel phénomène, on peut dire qu'un référentiel lié au train est galiléen.
Si on utilise un référentiel terrestre, alors on doit étudier le mouvement de la bille observé par exemple par quelqu'un situé sur le quai de la gare, ce n'est pas très pratique.
-----
Avant de continuer les questions suivantes, il faut donc que tu décides si le référentiel d'étude choisi est terrestre ou bien lié au train...
-----
Euh ben dis donc toi, tu as rien fait dans l'exercice à part définir le référentiel d'étude.
Déjà ton référentiel il n'est pas correcte, on ne connait pas les conditions initiales, dc il est impossible de prendre comme référentiel, le référentiel terrestre. Il serait préférable que tu prennes comme référentiel le "train" que tu supposeras être galiléen.
Ainsi les forces exercées sur l'objet sont: Le poids de valeur m*vect(g), vertical vers le bas, en effet l'objet est en chute libre.
D'après la seconde loi de newton on a: vect(P)= vect(g)m= m*vect(aG)= m(d vect(vG)/dt
soit vect(aG)=vect(g)= d(vect(v))/dt
Sur un axe Ox orienté vers le bas, on a: g = aG = dvG/dt
A l'instant t=0, x=1,5m
D'après l'équation différentielle, vx est une primitive de g qui est constant puisque le champ de pesanteur peut être considéré comme uniforme.
on a donc vx= gt + vxo or vxo=0 (pas de vitesse initiale lors du lâchée de la bille) donc vx=gt
de plus on sait que vx=dx/dt dc x est une fonction primitive de vx= gt
on a dc: x= 1/2gt2
t2=2x/g
A toi de finir!
Annuler
connectez vous