Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau seconde
Partager :

Chute libre

Posté par
GregStud
18-02-09 à 18:29

Bonsoir tout le monde, j'ai petit soucis avec un exercice pas super sympas le voici :

*72. Une seconde avant d'arriver au sol, un corps en chute libre a encore la moitié de son parcours à effectuer. Calculez la durée et la hauteur de la chute.

Données :

T = T_1 + 1

T_2 = 1 s

a = 10 m/s (proposé par le manuel)

d_1 = \frac{d}{2} = d_2

Solution :

V_1 = 10*T_1

d_1 = 5 {T_1}^2

V_2 = 10*(T_1 + 1)

d_2 = {(10T_1)}*(T_1 + 1) + 5*{(T_1 + 1)^2}

d_1 = d_2

10T_1^2 = 10T_1^2 + 10T_1 + 5T_1^2 + 10T_1 + 5

5T_1^2 + 20T_1 + 5 = 0

5$x=\frac{-20\pm\sqrt{20^2-4*5*5}}{2*5}
 \\ 5$x=\frac{-20\pm\sqrt{400-100}}{10}
 \\ 5$x=\frac{-20\pm\sqrt{300}}{10}
 \\ 5$x=\frac{-20\pm\17,32}{10} 
 \\ x_1 = - 3,73
 \\ x_2 = 0,268  

ce qui est faux d'après le manuel. . . et je cherche mais ne trouve pas! donc si quelqu'un de sympas pouvait me pister

Posté par
122155
re : Chute libre 18-02-09 à 19:33

salut:
je vois que le raisonnement est correct sauf :
à partir de
d1=d2
il falait utilisé ds le 1er membre
5T12=.....

Posté par
J-P
re : Chute libre 18-02-09 à 19:52

Soit v1 la vitesse 1 seconde avant d'arriver au sol.
A l'arrivée au sol, la vitesse sera :  v = v1 + g*1 = (V1 + 10) m/s
Distance parcourue pendant cette seconde: d = v1*1 + g*1²/2 = v1 + 5 m

Donc le parcours complet est égal à 2(V1 + 5)

2(V1 + 5) = gt²/2
v1 = g(t-1) = gt - 10

2(gt -10 + 5) = gt²/2
4(gt - 5) = gt²
10t² - 40t + 20 = 0
t² - 4t + 2 = 0 (avec t > 1)

t = 3,41 s (durée totale de la chute)
h = gt²/2 = 5 * 3,41² = 58,3 m (hauteur de chute).
-----
Sauf distraction.  

Posté par
Priam
re : Chute libre 18-02-09 à 19:53

Soit
yo la hauteur initiale du corps à l'instant t = 0
y1 sa hauteur à l'instant t1 une seconde avant d'atteindre le sol à l'instant t2.
On a les équations suivantes:
y1 = -1/2 gt1² + yo
0 = -1/2 gt2² + yo
y1 = yo/2
t2 - t1 = 1
L'élimination de y1 et de t2 donne
1/2 gt1² - yo/2 = 0
1/2 g(t1 - 1)² - yo = 0, d'où finalement
t1² + 2t1 - 1 = 0
La racine positive est (1 + V2)/2 = 1,2 s, et
yo = gt1² = 14,57 m,
la durée totale de chute étant 1,2 + 1 = 2,2 s.

Posté par
Priam
re : Chute libre 19-02-09 à 08:34

Mon calcul n'était pas bon.
Mais je peux faire plus juste.... et plus simple!
Le corps, lâché d'une hauteur h, arrive au sol au bout d'un temps t donné par
h = (1/2)gt².
1 seconde avant de toucher le sol, il se trouve à mi-hauteur, d'où
h/2 = (1/2)g(t - 1)².
Ainsi
(1/2)gt² = g(t - 1)²
t² = 2(t - 1)²
t = (t -1)V2
t = V2/(V2 - 1) = 3,41 s
d'àù h = 58,23 m.

Posté par
J-P
re : Chute libre 19-02-09 à 08:43

Gregstud,

Dans ta solution, il y a une erreur dans d2

d2 est la distance parcourue pendant la dernière seconde --> durée = 1 s
La vitesse intiale de ce parcours étant v1 = 10T1, on a :
d2 = 10T1 * 1 + 5 * 1²
d2 = 10T1 + 5

Ensuite: d1 = d2
5T1² = 10T1 + 5
Dont la racine positive est T1 = 2,41 s

La durée totale de chute est T = 2,41 + 1 = 3,41 s

Posté par
GregStud
re : Chute libre 19-02-09 à 10:59

Excellent bien vu, vous faites comment pour ne pas commettre de bêtes erreurs ?
Mille merci !

Posté par
J-P
re : Chute libre 19-02-09 à 11:07

Qui t'a dit que je ne commettais pas de bêtes erreurs ?

Posté par
GregStud
re : Chute libre 19-02-09 à 11:16

moins souvent que moi en tout cas ! je connais les formules seulement leur application s'avère très vite être d'une complexité!! Et pourtant je vérifie tous les détails, je cherche trop compliqué alors que c'est bien simple ... en gros pas assez de recul! et le pire c'est que je tente tous les raisonnement, dont celui que vous avez proposé! sauf que hum je fais des erreurs de signe à la limite de la crise cardiaque!!



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 237 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !