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cinématique, balistique

Posté par marlouyemxr9 (invité) 03-08-05 à 15:02

j'ai un ptit souci avec un exercice de balistique, qqun peut me guider?

en fait, je ne sais pas si ma manière de faire est correcte ? :

Une plogeuse part avec vitesse initiale de 5m/s, faisant un angle de 30° avec l'horizontal. Sachant que la planche se trouve à 2 m de la surface de l'eau, quand touchera-t-elle l'eau et a quelle distance du mur?

voila cmt j'ai procédé :

si elle touche l'eau ---> y = -2
donc, -2 = sin 30°.5.t - 9,81.t2/2
---> delta = 46,25 ; ----> t = 0,93 s (tps qu'elle a mis pour atteindre l'eau)

Je calcul donc l'endroit où elle se trouvera, suivant l'axe des X, après 0,93s :
x(t)= cos30°.5.0,93 ---> x(t) = 4,02 m

est-ce correcte.....?

Posté par
lyonnais
re : cinématique, balistique 03-08-05 à 15:43

salut marlouyemxr9 :

Alors voici la méthode que mon prof m'a appris cette année :

Prenons comme repère le repère ( O , x , z ) . Ou O correspond à la position initiale de la plongeuse.
Seule le poids s'pplique sur elle, donc d'après la seconde loi de newton :

\vec{a}=\vec{g}  et donc les composantes du vecteur accélération sont : \vec{a} \{{ a_x=0 \\ a_z=-g

Par intégration, on obtient les composantes du vecteur vitesse :

\vec{V} \{{ V_x=V_0cos(\alpha) \\ V_z=-gt+V_0sin(\alpha)

finalement, par une dernière intégration, on obtient les composantes du déplacement :

\vec{OM} \{{x=V_0cos(\alpha)t \\ z=-\frac{gt^2}{2}+V_0sin(\alpha)t

On obtient donc l'équation de la trajectoire qui est :

3$ \blue \rm z = -\frac{gx^2}{2V_0^2cos^2(\alpha)}+tan(\alpha)x

Il nous faut donc résoudre :

-\frac{gx^2}{2V_0^2cos^2(\alpha)}+tan(\alpha)x = -2

avec :

\rm g = 9,81 m.s^{-2}
\rm V_0 = 5 m.s^{-1}
\rm \alpha = \frac{\pi}{6}

on trouve :  3$ \rm \magenta \fbox{\fbox{x(t) = 4,080571 m}}

et on en déduit donc t grâce à la relation :  t=\frac{x}{V_0cos(\alpha)}

soit finalement : 3$ \rm \red \fbox{\fbox{t = 0,942 s}}

je suis donc d'accord avec tes résultats aux arrondis près !



romain


Posté par papou_28 (invité)réponse 03-08-05 à 15:59

Ta démarche sur la modélisation est bonne
La résolution de l'équation
-2 = 5 x sin 30° x t - 9,81 x t²/2 me pârait bonne je trouve 0,94236777 (j'ai pris 9,81 pour g)
Le résultat me parait aussi bon je trouve 4,08 m
L'écart s'explique car j'ai pris g = 9,81


Posté par
lyonnais
re : cinématique, balistique 03-08-05 à 16:06

merci papou_28 :

tu confirmes mon résultat, je ne voulais pas dire de bétise à marlouyemxr9 :

Tu penses donc que le différence entre nos deux réponses ( 4,08 m et 0,94 s ) et celle de marlouyemxr9 ( 4,02 m et 0,93 s ) vient du fait que l'on a pris g = 9,81 m.s-2 ?

Pourtant, marlouyemxr9 a résolu la même équation que toi :

-2 = 5 x sin 30° x t - 9,81 x t²/2  et trouve quand même une valeur un peu différente ...

enfin, on peut pas dire non plus que l'écart soit trop grand

romain


Posté par
lyonnais
re : cinématique, balistique 03-08-05 à 16:19

>> marlouyemxr9 :

j'ai trouvé où ce situait ta " petite erreur " :

-2 = 5 x sin 30° x t - 9,81 x t²/2   or sin(30°) = 1/2

d'où :

(9,81/2)t² - (5/2)t - 2 = 0

et là, on trouve : = 45,49  ( et non 46,25 )

d'où :

3$ \rm t = \frac{2,5-\sqrt{45,49}}{9,81}=0,9423677 s

romain

Posté par
lyonnais
re : cinématique, balistique 03-08-05 à 16:26

oups faute de frappe :

3$ \rm t = \frac{2,5+\sqrt{45,49}}{9,81} = 0,9423677 s

justement , avce un " - " entre 2,5 et la racine, on trouve un " t " négatif, ce qui est impossible ...

romain



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