Bonsoir
J'aurais besoin d'aide pour cet exercice
L'énoncé:
Un mobile animé d'un mouvement rectiligne sinusoïdal .L'équation horaire du mouvement est :
x(t)= 5cos(10t+
); x est cm ,t en seconde.
1/ Écrire l'équation horaire de la vitesse .
2/ À quelles dates le mobile change-t-il de sens ?
3/ À quelle date le mobile passe-t-il pour la première fois après la date t=0 par l'élongation -2,5 cm en allant dans le sens positif ?
Pour Q1,
On peut faire comme ça
Merci d'avance
La vitesse est la dérivée première du déplacement par rapport au temps.
Pourquoi alors fais-tu une dérivée seconde ?
Merci J-P d'avoir répondu
Oui plutôt
2)
En changeant le sens ,
C'est bon ? Merci de m'expliquer pour la question 2
2)
Les "dates" sont les "instants", soit donc les valeurs de "t" pour lesquelles ...
v(t) = -50.Pi.sin(10.Pi.t + Pi/2)
A chaque changement de sens du mobile, la vitesse change de signe en passant par 0.
v(t) = 0 pour (10.Pi.t + Pi/2) = k.Pi (avec k un entier)
--> t = (k.Pi - Pi/2)/(10.Pi)
t = (k - 1/2)/10
Le mobile change de sens aux instants t = (k - 1/2)/10 (avec k entier)
-----
3)
x(t)= 5.cos(10.pi.t+ pi/2)
v(t) = 50.Pi.sin(10.Pi.t + Pi/2)
x(t) = -2,5
--> cos(10.pit+ pi/2) = -2,5/6 = -1/2
10.pit + Pi/2 = +/- 2Pi/3 + 2k.Pi
t = (- 1/2 +/- 2/3 + 2k)/10 (instants de passage par l'élongation -2,5 cm)
Les instants positifs les plus proches de 0 sont : t1 = (-1/2 - 2/3 + 2)/10 = 1/12 s et t2 = (-1/2 + 2/3 + 0)/10 = 1/60 s
il faut trouver, parmi ces 2 instants, lequel correspond à une élongation qui va vers le sens positif ... donc celui qui correspond à une vitesse positive.
v(1/60) = -50.Pi.sin(10.Pi/60 + Pi/2) = -136,... < 0
v(1/12) = -50.Pi.sin(10.Pi/12 + Pi/2) = 136,... > 0
La date cherchée est donc t = 1/12 s
-----
A comprendre évidemment.
Sauf distraction.
Bonsoir J-P
Merci c'est clair
Sauf à la question 2,
10pit +pi/2= kpi ; pourquoi pas 2kpi
Et t ne peut-t-il pas prendre la valeur (k+1/2)/(10) ?
Peut-être il y a quelque chose que je ne comprends pas bien ici ?
Merci de m'expliquer
Oui !!
Mais ce qui me pose problème surtout c'est :
On sait que pour retrouver l'angle dans son intervalle ,on ajoute k2.
Pourquoi ici on met seulement k ?
Merci
C'est un raccourci de calcul :
sin a = 0 (équation à résoudre)
sin a = sin 0
1° a = 0 + 2k
a = 2k ;
2° a = - 0 + 2k
a = (2k + 1) .
Ces deux séries de solutions peuvent être réunies en une seule : a = k .
Oui
Donc s'il était moi (en mon niveau),je ferais :
alors si c'est juste ,lequel des deux est plus cohérent ?
2) Je répondrais : les dates de changement de sens sont données par l'expression t = (k' - 1/2)/10 (secondes) , k' étant un entier.
Oui
J'essaye de comprendre cette expression de t= (k'-1/2)/10 s ...
Vous m'avez dit mes 2 expressions de t sont mêmes
Pourquoi cela revient au même ?
Merci
Q3, avec la réponse de J-P toujours claire, mais je voudrais ajouter que
Puisque le mobile va dans le sens positif, v(t) >0
C'est pourquoi
v(t)= +50sin(10pit+ pi/2)
Non, c'est un signe " - " qu'il faut, car la dérivée de cos x est - sin x .
Il me semble qu J-P a oublié ce signe " - " au début de son § 3) ( mais pas après).
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