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Cinématique

Posté par
mdtfeil
26-10-17 à 09:53

Bonjour à tous,

S'il vous plaît, merci de votre aide pour cet exercice:

Une voiture démarre au feu vert situé au point O et s'arrête au feu rouge situé au point B après avoir parcouru une distance D=650 m. Le mvt de la voiture comprend 3 phases:

- le tronçon OO1 de longueur d1, de durée t1, d'accélération a1, de vitesse à sa fin v1;

- le tronçon O1O2 de longueur d2, de mvt uniforme de durée t2=20s;

- le tronçon O2B de longueur d3, de mvt uniformément retardé, d'accélération a3 et de durée t3.

La durée totale des 3 phases est t=45s. Sachant que d1=4d3, calculer ls durées t1 et t3, les accélérations a1 et a3 et les distances d1, d2 et d3.

D'avance merci pour vos explications détaillées, comme d'habitude.

Cordialement

Posté par
picard
re : Cinématique 26-10-17 à 13:33

Bonjour.

Citation :
D'avance merci pour vos explications détaillées, comme d'habitude.


Comme d'habitude, nous attendons vos propositions !

Commencez, par exemple, par écrire les équations horaires pour chacune des 3 phases du mouvement du mobile étudié,  en précisant bien les origines des abscisses et des dates pour chacune de ces phases.

A plus.

Posté par
odbugt1
re : Cinématique 26-10-17 à 15:03

Bonjour,

Une alternative à la méthode conseillée par Picard est de commencer par comparer les phases 1 et 3 car il se trouve que la vitesse en fin de phase 1 est égale à la vitesse en début de phase 3.

Phase 1 : Le mobile animé pendant une durée t1 d'une accélération constante a1 passe de la vitesse 0 à la vitesse V  en parcourant une distance d1

Phase 3
: Le mobile animé pendant une durée t3 d'une "accélération" constante -a3 (a3>0) passe de la vitesse V à la vitesse 0 et en parcourant la distance d3
On peut remarquer que cette phase est la symétrique d'une phase fictive au cours de laquelle le mobile animé pendant une durée t3 d'une accélération constante a3 passerait de la vitesse 0 à la vitesse V

En comparant la phase 1 à la phase 3 (ou à son symétrique fictif), compte tenu que d1 = 4d3 on établit assez facilement à l'aide des équations du mouvement uniformément varié que :
t1 = 4 t3 et que
a3 = 4 a1
et on accède ensuite de proche en proche toujours à l'aide des équations du mouvement uniformément varié et des données de l'énoncé à t1, t3, a1, a3, d1, d2,d3

Posté par
mdtfeil
re : Cinématique 27-10-17 à 14:10

Bonjour à tous,

Merci de tout cœur à picard et à odbugt1.

Déjà pour répondre à picard qui me répond gracieusement depuis pas mal de temps (deux ou trois années...), le "comme d'habitude" s'adresse à ceux qui connaissent mon profil d'apprenant en dehors des classes que j'ai quittées il y a longtemps. Je réapprends, seul, des notions mal comprises, oubliées ou carrément ignorées. Je m'inscris sur ce genre de sites pour justement tomber sur un enseignant qui comprenne ma situation spéciale et heureusement, j'en trouve.
Quant à ma méthode, une fois que j'ai essayé de résoudre seul un exercice, je le poste dans le but de recueillir un corrigé détaillé et pédagogique. Après quelques jours, j'essaie de refaire le même exercice sans passer par le corrigé, puis je cherche sur le net ou avec d'autres apprenants des exercices similaires et ainsi de suite...
C'est ainsi que je pense avoir progressé depuis quelques années...
Il n'est jamais tard pour apprendre. Je sais que ce n'est peut-être pas la manière de procéder adoptée par certains sites, mais bon je vous explique ce que je fais.

Merci encore de votre compréhension.

Bien cordialement

Posté par
odbugt1
re : Cinématique 27-10-17 à 14:46

Bonjour Mdtfeil,
Je te propose donc ce corrigé qui , je l'espère, t'apparaitra comme "détaillé et pédagogique"
N'hésites pas à poster au sujet de ce qui pourrait demeurer dans l'ombre.

Dans ce corrigé, comme indiqué par l'énoncé d1, d2, d3 sont des distances (et non des abscisses) de même que t1,t2,t3 sont des durées (et non des dates)

Phase 1 : (V1)² - 0 = 2*a1*d1 (Eq 1)
                V1 = a1*t1               (Eq 2)
(Eq1) et (Eq2) proviennent des propriétés du mouvement rectiligne uniformément varié tout comme ci-dessous (Eq3) et (Eq4)
Phase 3 : 0 - (V1)² = -2*a3*d3  (a3>0)   (Eq 3)
                V1 = a3*t3                               (Eq 4)

La combinaison de (Eq 1) et (Eq 3) donne a1*d1 = a3*d3
Soit d1/d3 = a3/a1 = 4
a3 = 4*a1

La combinaison de (Eq 2) et (Eq 4) donne : a1*t1 = a3*t3
Soit a3/a1 = t1/t3 = 4
t1 = 4*t3

L'énoncé indique t1 +t2 +t3 = 45
4*t3 + 20 + t3 = 25
t3 = 5s
et t1 = 4*t3 = 20s

L'énoncé indique : d1 +d2 +d3 = 650
(1/2)*a1*(t1)² + V1*t2 + (1/2)*a3*(t3)² = 650
(1/2)*a1*400 + 20*20*a1 + (1/2)*4a1*25 = 650
200*a1 + 400*a1 + 50*a1 = 650
a1 = 1m.s-2
a3 = 4*a1 = 4.m.s-2

d1  = (1/2)*a1*(t1)² = 0,5*1*20²
d1 = 200m
d2 = V1*t2 = a1*t1*t2 = 1*20*20
d2= 200m
d3 = (1/2)*a3*(t3)² = 0,5*4*5²
d3 = 50m

Posté par
odbugt1
re : Cinématique 27-10-17 à 17:20

Citation :
L'énoncé indique t1 +t2 +t3 = 45
...........................................................................................................................................................................
4*t3 + 20 + t3 = 25
Attention, faute de frappe ici : Il faut lire 4*t3 + 20 + t3 = 45
Comme il s'agit d'une faute de frappe cela ne modifie en rien la suite.
...........................................................................................................................................................................
t3 = 5s
et t1 = 4*t3 = 20s

Posté par
mdtfeil
re : Cinématique 27-10-17 à 18:03

Voilà, merci infiniment odbugt1!
C'est précisément ce genre de réponses qui m'a toujours convenu tout au long de ma "seconde" scolarité tardive.

Je vais maintenant m'atteler à étudier à fond ce corrigé.

Encore merci et à bientôt.

Posté par
mdtfeil
re : Cinématique 27-10-17 à 19:45

Odbugt1, encore merci.
Juste pour être sûr d'avoir bien exploité votre corrigé détaillé:

d2 = 400 m? et a3 = -4m/s² ?

Cordialement



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