Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau seconde
Partager :

Chute libre

Posté par
Elyuna
30-08-11 à 15:07

Bonjour, je n'arrive pas à trouver la solution à cet exercice, je sollicite donc votre aide.

Une pierre tombe librement d'une hauteur de 100m. Avec quelle vitesse initiale fut-il lancer une deuxième pierre vers le bas, lorsque la première est à mi parcours, de telle sorte que les deux pierres arrivent ensemble au sol? (69,79m/s)

Mon développement:

D          IFS  

h=50m    v=?=g.t                                                                          [v=vitesse; h=hauteur; t=temps; g=constante de gravité]
g=9,81   t=?=2.h.g=2.50.9,81=31.32s
             v=g.t=9,81.31.32s=307,26m/s


Pour quelle raison je n'obtient pas le bon résultat?
Merci

Posté par
J-P
re : Chute libre 30-08-11 à 15:53

Origine du repère d'espace à l'endroit où on lache la pierre. (axe des déplacement (y) vertical, sens positif vers le haut).

Lorsque la 1ère pierre est descecndue de 50 m, quelle est sa vitesse ?

y = 100 - gt²/2
v = -gt

50 = 100 - 9,81*t²/2 --> t² = 100/9,81 = 10,2 ---> t = V(10,2) = 3,19 s
v = -9,81.t = -9,81 * 3,19 = -31,3 m/s (le - signifie que le vecteur vitesse est dirigé vers le bas)

Donc au moment où on lance la pierre 2, la pierre 1 n'est plus qu'à 50 m du sol et sa vitesse est de 31,3 m/s

Si, pour continuer les calculs, on prend comme nouvelle origine de l'horloge (t = 0) l'instant où la 2 ème pierre est lancée, on a :

Equation du mouvement de la pierre 1:

y = yo + vo.t - gt²/2
y = 50 - 31,3.t - 9,81.t²/2

La pierre 1 touche le sol pour y = 0 --> 50 - 31,3.t - 9,81.t²/2 = 0 (pour t > 0)
La solution positive de cette équation est t = 1,32 s

Equation du mouvement de la pierre 2, lancée verticalement à la vitesse V1 :

y = 100 + V1.t - 9,81.t²/2

Elle doit aussi toucher le sol (y = 0) pour t = 1,32 s (pour arriver au même instant que la pierre 1) --->

0 = 100 + V1*1,32 - 9,81*1,32²/2

On en tire : V1 = -69,3 m/s (le - indique que la pierre 2 est lancée vers le bas)

La pierre 2 doit être lancée verticalement vers le bas à la vitesse de 69,3 m/s.
-----
Sauf distraction.  Recopier sans comprendre est inutile.  

Posté par
Elyuna
re : Chute libre 30-08-11 à 16:23

Merci .

J'ai quelques question, je préfère les poser que de rester sans comprendre.

Lorsque vous faites : 50 = 100-9,81.t²/2  <=> t²=100/9.81

Où est le /2? Que devient-il?

Posté par
bibe
re : Chute libre 30-08-11 à 16:38

Bonjour,

Comme je passais par là, je peux te répondre à cette question ^^

50=100-9,81.(t²/2)
<=> 9,81.(t²/2)=100-50
<=>9,81.t²/2=50
<=>9,81.t²=100
<=>t²=100/9,81

Je ne pense pas pouvoir développer plus que ça, sur ce bonne continuation à toi =)

Posté par
Elyuna
re : Chute libre 30-08-11 à 16:56

Merci beaucoup à vous Bibe. Je comprends mieux la première partie.

Je cale sur la compréhension de :

=>
Si, pour continuer les calculs, on prend comme nouvelle origine de l'horloge (t = 0) l'instant où la 2 ème pierre est lancée, on a :

Equation du mouvement de la pierre 1:

y = yo + vo.t - gt²/2
y = 50 - 31,3.t - 9,81.t²/2

La pierre 1 touche le sol pour y = 0 --> 50 - 31,3.t - 9,81.t²/2 = 0 (pour t > 0)
La solution positive de cette équation est t = 1,32 s

Posté par
Elyuna
re : Chute libre 30-08-11 à 17:03

Enfin surtout sur la façon dont on trouve
t=1,32s

Posté par
Argetlam
re : Chute libre 30-08-11 à 22:54

Je viens à ton aide, étant donné que la résolution d'équation du second degré est au programme de première me semble-t-il:
on a en effet: 50 - 31,3.t - 9,81.t²/2 = 0 lorsque la pierre tombe sur le sol
=(31.3)²-4*50*9.81=1960.69(44.28)²
on a donc deux solutions réelles:
t1=(31.3-44.28)/(-9.81)1.35 (car j'ai arrondi la valeur de )
t2=(31.3+44.28)/(-9.81)-7.67 0 , or le temps est forcément une donnée positive donc on ne retient que t1.



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2025

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 245 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 !