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Cinématique

Posté par
fredisedegnon
30-10-19 à 17:35

Bonjour,

Enoncé de l'exercice :

L'abscisse du mobile M3 du mouvement le long d'un axe (Ox) est donnée par la relation x=Acos(wt) + Bsin(wt)

La durée de passages successifs du mobile par le point O, centre du mouvement, est =10 s.

A la date t = 0 s le mobile se trouve au point d'abscisse x0 = 5 cm, sa vitesse est nulle.

Consigne :

1- Montrer que x peut se mettre sous la forme x=xm.cos(wt+) pour le mouvement du mobile M3.

Préciser les expressions de  xm et .

2- Donner alors la nature du mouvement de M3 établir son équation horaire.

3- Déterminer la vitesse et l'accélération du mobile M3 au point d'abscisse x1 = 2 cm puis préciser le point où sa vitesse est maximale.
  
Voici ce que j'ai fait :

pour la gazelle numéro 1 on a  :
x=Acoswt + Bsinwt

a t= 0s x0 = 0, 0,5 m , on a 0,05 = Acos0+Bsinw0 ce qui équivaut à A=0,05

En dérivant x j'ai utilisé la même méthode pour trouver B=0 d'où  x=  xmcos(wt+) avec  =0; xm=0,05

Par la suite je ne sais pas comment je vais procéder, pourriez-vous m'aider svp ?

***Topic entièrement remanié : prière de recopier proprement ton énoncé la prochaine fois !***

Posté par
gbm Webmaster
re : Cinematique 31-10-19 à 19:38

Bonsoir,

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q23 - J'ai respecté à la lettre toutes les consignes, et pourtant ma question n'a pas obtenu de réponse. Que faire ?



En l'occurrence ici, c'était la qualité médiocre de recopie de ton sujet qui devait effrayer les membres de passage.

Il faudrait que tu détailles davantage ton raisonnement car je ne comprends pas vraiment ce que tu as fait.


@tous : si quelqu'un veut prendre la suite pour ce soir je suis preneur

Posté par
krinn Correcteur
re : [Appel aux membres aidants] - Cinématique 31-10-19 à 20:07

Bonsoir,

X(t) = Xm cos wt
Quelle est la nature du mvt?

Citation :
La durée de passages successifs du mobile par le point O, centre du mouvement, est =10 s.


Quelle est la periode du mvt?

Posté par
fredisedegnon
re : Cinématique 31-10-19 à 22:58

têta=(0.01)πs et non têta = 10s, ce qui me cause le plus  de problème c'est de ne pas connaître la relation entre têta et la période .comment déduire la période de la valeur têta.

Posté par
krinn Correcteur
re : Cinématique 31-10-19 à 23:04

Si M passe par O toutes les 10 s que vaut T (période du mvt) ?
On en déduit w

Posté par
fredisedegnon
re : Cinématique 01-11-19 à 00:55

  dans l'exercice il a été dit quelque la durée de passage successif du mobile par le point O centre du mouvement  est @= (0.01)πs .avec ça connais-noud déjà la période où comment allons-nous calculer la période. à vrai dire c'est ça qui me gêne, orienter moi s'il vous plaît. @signifie têta

Posté par
gbm Webmaster
re : Cinématique 01-11-19 à 09:23

@fredisedegnon : tu as deux utilitaires pour écrire facilement les lettres grecques, ne recommence pas à utiliser tes propres symboles ...

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q10 - Puis-je insérer des symboles mathématiques afin de faciliter la lecture de mon message ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Cinématique 01-11-19 à 11:08

Citation :
Ou comment allons-nous calculer la période.

En réfléchissant.

Imagine le mvt d'un point matériel M dont l'équation est : X(t) = Xm cos wt
A t=0, M est lâché en xo et ensuite que se passe_t_il?
Quel est la nature du mvt ? (Circulaire, rectiligne, cyclique, accéléré,quelconque,... ?)

Il repasse par O toutes les s
Combien de passages en O fait-il sur une période ?

Posté par
fredisedegnon
re : Cinématique 01-11-19 à 13:02

le mouvement du mobile est rectiligne

Posté par
fredisedegnon
re : Cinématique 01-11-19 à 13:07

sur une période le mobile passera deux fois par O

Posté par
krinn Correcteur
re : Cinématique 01-11-19 à 13:18

Il est rectiligne et périodique , c'est même un mvt rectiligne sinusoïdal : c'est le mouvement d'un oscillateur harmonique
Je te renvoie au cours

Donc, ici, M oscille entre les positions xo et -xo.
Sur une oscillation complète partant de O:
Pour aller de O à xo et revenir en O il met .... s
Puis pour aller de O à -xo et revenir en O il met ....s
Donc en tout la période du mvt T = ...

Posté par
fredisedegnon
re : Cinématique 01-11-19 à 16:45

T=2 donc T= 2(0.01π)

Posté par
fredisedegnon
re : Cinématique 01-11-19 à 16:56

on en déduit que w=2π/T => w= 2π/2π(0.01)=100rad/s
et pour la question 3 j'ai calculé d'abord t pour x= 0.02
j'ai remplacé la valeur de x dans l'équation horaire et en déduire la valeur de t , j'ai trouver t égal à 0,66 secondes
pour trouver la valeur de la vitesse v, j'ai dérivé et j'ai remplacé la valeur t dans x pour trouver v= -4m/s

pour à l'accélération j'ai dérivé la vitesse v en fonction de t , de et après avoir remplacer la valeur de t j'ai trouvé a= -255m/s
par rapport au point dont la vitesse est
maximale j'en ai aucune idée

Posté par
krinn Correcteur
re : Cinématique 01-11-19 à 17:28

Oui, M est en x=2 cm aux instants t vérifiant

X(t)= Xm cos wt = 0,02
Cos wt = 2/5 = o,4


Dont une solution est : wt =arccos 0,4
Mais il faut exprimer les angles en RADIANS
Donc arccos 0,4 = ...

Posté par
fredisedegnon
re : Cinématique 01-11-19 à 17:42

arcos0,4=1,16

Posté par
krinn Correcteur
re : Cinématique 01-11-19 à 17:47

Donc t = ...

Et tu revois tes calculs ...

Posté par
fredisedegnon
re : Cinématique 01-11-19 à 17:55

j'ai donc trouvé v = - 4,58 mètres par secondes et a est égal /-199,67 mètres par seconde

Posté par
fredisedegnon
re : Cinématique 01-11-19 à 18:12

s'il vous plaît comment vais-je déterminer le point où la vitesse du mobile  est maximale

Posté par
krinn Correcteur
re : Cinématique 01-11-19 à 18:14

On demande le module ici, je pense

Quant à l'accélération, ici x"(t) = - w2 x(t)
Donc |a| = 200 m/s2

Posté par
krinn Correcteur
re : Cinématique 01-11-19 à 18:14


Que vaut x'(t) ?

Posté par
fredisedegnon
re : Cinématique 01-11-19 à 18:27

x vaut donc : x=:199,67/(3,14)[sup] => x=20,25m

Posté par
krinn Correcteur
re : Cinématique 01-11-19 à 18:38

Réfléchis un peu, x est compris entre - 5cm et 5 cm

Posté par
krinn Correcteur
re : Cinématique 01-11-19 à 18:41

X'(t) = - Xm w sin wt
Donc la vitesse est maximale (en module) qd sin wt = +/-1
Donc cos wt = O

Donc X = ...

Posté par
fredisedegnon
re : Cinématique 01-11-19 à 18:55

s'il vous plaît je ne comprends pas ce que vous êtes en train de m'expliquer

Posté par
krinn Correcteur
re : Cinématique 01-11-19 à 19:04

Que vaut la vitesse x'(t) ?

Posté par
fredisedegnon
re : Cinématique 01-11-19 à 19:19

x'(t)= w.x

Posté par
krinn Correcteur
re : Cinématique 01-11-19 à 19:34

Non, regarde plus haut

Posté par
fredisedegnon
re : Cinématique 01-11-19 à 19:40

Vmax= wxm

Posté par
krinn Correcteur
re : Cinématique 01-11-19 à 19:44

Oui , en module
Donc pour sin wt = +/- 1
donc pour cos wt = 0
donc pour x=0

Posté par
fredisedegnon
re : Cinématique 01-11-19 à 19:55

comment se fait-il que sin(wt)=+/-1 et que cos(wt)=0 or w=π rad/s et t un inconnu

Posté par
fredisedegnon
re : Cinématique 01-11-19 à 20:20

aidez moi à comprendre cette partie je vous en supplie

Posté par
krinn Correcteur
re : Cinématique 01-11-19 à 20:22

Je le repete:
X'(t) = - Xm w sin wt
Donc la vitesse est maximale (en module) qd sin wt = +/-1

Or si sin x = +/-1 alors cos x=0
Revois le cercle trigonometrique

Donc cos wt =0 et X = Xm cos wt
= 0
Pas besoin de calculer t

Posté par
fredisedegnon
re : Cinématique 01-11-19 à 20:58

excusez-moi que signifie qd que vous avez mis : qd sin wt = +/-1

Posté par
krinn Correcteur
re : Cinématique 01-11-19 à 21:02

Quel est la valeur maximale de sin x ?

Posté par
fredisedegnon
re : Cinématique 01-11-19 à 21:54

c'est 1 qui est la valeur maximale de sin x

Posté par
krinn Correcteur
re : Cinématique 01-11-19 à 22:19

Donc |x'(t)| (la vitesse de M en module) est maximal pour sin wt = 1 ou sin wt = -1

Or si sin wt = 1 (ou -1) alors cos wt=0
(Vérifie pour un angle de 90° par ex.)

Comme x(t) = Xm cos wt on en déduit que X =O quand la vitesse est maximale

Posté par
fredisedegnon
re : Cinématique 01-11-19 à 22:37

Merci beaucoup , très beaucoup, vraiment beaucoup pour avoir pris tout ton temps à m'aider. Merci et encore merci ,merci infiniment

Posté par
gbm Webmaster
re : Cinématique 02-11-19 à 09:45

Bonjour à vous deux,

@fredisedegnon : j'attends que toutes ces méthodes inculquées par krinn soient appliquées proprement sur ton autre exercice ...



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