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Cinématique

Posté par
709215724
07-03-20 à 19:45

Bonsoir
Voici le problème :
2 cyclistes parcours dans le même sens une piste circulaire de 100 m de circonférence. le 1er M1 à une vitesse de 12 m/s le second M2 à une vitesse de 15 mètres par seconde

1-) déterminer la vitesse angulaire et la période de chaque cycliste
2-) démontrer que le cycliste M1 rejoins le cycliste M1 à intervalle de temps régulier. préciser le nombre de tours effectué par chacun d'eux durant l'un de ces intervalles

Posté par
709215724
re : Cinématique 07-03-20 à 19:46

Mon problème se trouve au question 2

Posté par
709215724
re : Cinématique 07-03-20 à 19:49

J'arrive vraiment pas à trouver une voie pour la deuxième question

Posté par
odbugt1
re : Cinématique 07-03-20 à 20:19

Bonsoir,

Pour être certain de bien nous comprendre merci de poster ce que tu as trouvé à la question 1 en précisant le détail de ta démarche et les résultats obtenus.

Posté par
709215724
re : Cinématique 07-03-20 à 21:38

Ok pas de problèmes
Voilà :
Pour M1: W1=V/R avec R=P(circonférence)/ 2pi
Donc W1 = 2piV/ P
L'application numérique donne W1= 0.72rad/s
On tire la periode T par la relation : T1= 2pi/W1 et on obtient  T1= 8.37s

Posté par
709215724
re : Cinématique 07-03-20 à 21:41

On procède de la même manière pour M2
Et on trouve W2=0.94rad/s et T2=6.68s

Posté par
odbugt1
re : Cinématique 07-03-20 à 23:47

OK pour la question 1 même si certains de tes résultats me semblent mal arrondis.
J'ai trouvé :
ω1 = 0,24*π ≈ 0,75 rad/s      ;     T1 = (25/3)s ≈ 8,33s
ω2 = 0,30*π ≈ 0,94 rad/s      ;     T2 = (20/3)s ≈ 6,66s

Question 2 :
En choisissant convenablement  l'origine angulaire et l'origine des dates les équations horaires des 2 cyclistes sont :
α1 = ω1 * t
α2 = ω2 * t

A la date t=θ le cycliste M2 plus rapide rejoint pour la première fois M1 ce qui revient à dire qu'à cette date t=θ M2 a fait un tour (2π) de plus que M1

En utilisant cette remarque tu peux  répondre à la question 2

Posté par
709215724
re : Cinématique 08-03-20 à 10:27

Ahhh ok
On a les EH: a1=w1t et a2= w2t
A la date t=ø où le cycliste M2 plus rapide rejoint M1 , on a : a1 +p(circonférence)=a2 ce qui donne :
   W1Ø=w2Ø - P
   > Ø(w1-W2) =-p
  > Ø= -p/ (w1-w2)
L'application numérique donne Ø=526.31s

Posté par
709215724
re : Cinématique 08-03-20 à 10:28

C'est  ça ??

Posté par
odbugt1
re : Cinématique 08-03-20 à 11:11

Le raisonnement est correct, mais l'application numérique est fausse.
1 tour = 2π radians

J'ai trouvé :  θ = 2π / (ω2 - ω1) = (100/3)s 33,3s

M2 rejoint M1 toutes les 33,3s

Posté par
709215724
re : Cinématique 08-03-20 à 13:32

Ahh ok je comprends mieux

Posté par
709215724
re : Cinématique 08-03-20 à 13:35

Et pour le nombre de tours effectués par chacun durant ces 33.3s on'a
N1= T1/ 33.3 et N2=T2/33.3

Posté par
709215724
re : Cinématique 08-03-20 à 13:38

Correcte ?

Posté par
odbugt1
re : Cinématique 08-03-20 à 18:04

Non
Il suffit de se donner la peine de faire l'application numérique pour se rendre compte que ton résultat est faux (et non justifié)

Posté par
709215724
re : Cinématique 09-03-20 à 15:37

N1= 0.25 et N2=0.2

Posté par
709215724
re : Cinématique 09-03-20 à 15:40

709215724  
Ahh ok
J'ai fait une erreur
N1= 33.3/T1 et N2=33.3/T2

Posté par
709215724
re : Cinématique 09-03-20 à 15:42

Et on trouve N1 = 4 et N2= 5

Posté par
709215724
re : Cinématique 09-03-20 à 15:42

C'est exact j'espère

Posté par
odbugt1
re : Cinématique 09-03-20 à 15:44

Ce sera exact quand tu auras adjoint une unité à tes résultats numériques.

Posté par
709215724
re : Cinématique 09-03-20 à 15:45

N1=4tours et N2=5tours

Posté par
odbugt1
re : Cinématique 09-03-20 à 15:55

Parfait !

Posté par
709215724
re : Cinématique 16-03-20 à 19:31

Bonsoir
L'exercice continue
3) les deux cyclistes roulent dorénavant en sens contraire en partant d'un point A à la date t = 0
Déterminer la période T de  leurs différentes rencontres et les positions des points B,C,D... de ces rencontres
Au bout de combien de période T  se retrouvent-ils simultanément en A et quelle distance on t-il parcourues

Posté par
709215724
re : Cinématique 16-03-20 à 19:55

Voici ce que j'ai essayé pour chercher T
0n prend le sens du mobile M1 comme le sens positif
ON a donc les équations horaires : a1= w1t et a2=w2t
A la date t=T on a1=a2

Posté par
709215724
re : Cinématique 16-03-20 à 21:17

Et là je me retrouve avec résultat absurde

Posté par
odbugt1
re : Cinématique 17-03-20 à 14:23

Lorsque les cyclistes se déplacent en sens inverse l'un de l'autre, il est plus simple pour éviter les erreurs de signe de raisonner sur les distances qu'ils parcourent et sur leurs vitesses linéaires (15 et 12m/s) plutôt que sur les élongations et vitesses angulaires.

Lorsque les cyclistes se croisent au bout d'une durée T pour la première fois ils ont parcouru des distances s1 et s2 telles que s1 + s2 = P
P étant la valeur de la circonférence de la piste.
Les rencontres se renouvellent ensuite toutes les T secondes qui représente donc la période cherchée.
Je te laisse trouver la valeur de T (unité obligatoire ! )

Posté par
709215724
re : Cinématique 18-03-20 à 00:06

Ahhh ok
On'a S1=v1T et S2=v2T
S1+S2=p donne T( v1+v2)=p
L'expression est T=P/(v1+v2)
L'application numérique donne T=3.7s

Posté par
709215724
re : Cinématique 18-03-20 à 00:07

M1 ET M2 se rencontrent toute les 3.7s

Posté par
odbugt1
re : Cinématique 18-03-20 à 00:33

C'est exact.
T = (100/27)s 3,70s

Je te laisse réfléchir et proposer, si tu je juges utile, des réponses aux questions suivantes.



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