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Cinématique (dépassement - mouvement uniforme)

Posté par
Don_Garcia
27-11-12 à 14:55

Sur une autoroute deux voitures roulent sur la même file avec une vitesse de 40 m/s. La voiture B est à 40 m devant la voiture A. Le conducteur de la voiture B freine, soumettant son véhicule à une décélération constante de 5 m/s². Le conducteur de la voiture A commence à freiner 2 secondes après la même décélération.

a) Quelle distance parcourt le 2e véhicule avant de commencer à freiner ?
b) Quelle distance parcourt le 1er véhicule pendant ce même temps
c) Quelle distance sépare A et B lorsque le second véhicule commence à freiner

merci de m'aider car je ne comprends pas !
MERCI

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 27-11-12 à 16:09

Bonjour quand même...

Pourrais-tu corriger l'énoncé ?
Cette phrase est très certainement incomplète :

Citation :
Le conducteur de la voiture A commence à freiner 2 secondes après la même décélération.


Posté par
Don_Garcia
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 27-11-12 à 20:17

Bonjour Coll, non la phrase s'arrête là.

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 27-11-12 à 20:20

Je ne la comprends pas ; je pense qu'il manque des mots (peut-être pas à la fin ; des mots dans la phrase).

Posté par
Don_Garcia
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 27-11-12 à 20:22

:?

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 27-11-12 à 20:25

Désolé, cette phrase ne veut rien dire. Je ne peux pas t'aider si je ne comprends pas.
Un bon énoncé est compréhensible.
Je pense que tu l'as mal recopié.

Posté par
Awerdouw
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 27-11-12 à 20:59

Bonsoir,

Citation :

Pourrais-tu corriger l'énoncé ?
Cette phrase est très certainement incomplète :

Citation :
Le conducteur de la voiture A commence à freiner 2 secondes après la même décélération.


Je pense qu'en remplaçant après par avec, la phrase semble plus cohérente.

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 27-11-12 à 21:03



Que veut dire " commence à freiner 2 secondes avec la même décélération" ?

Je te signale, pour le cas où tu n'aurais pas compris, que je crois connaître la bonne phrase. Mais je voudrais que Don_Garcia la recopie.
Une immense majorité des difficultés rencontrées par les élèves vient de ce qu'ils ne savent pas lire, tout simplement.

Posté par
Awerdouw
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 27-11-12 à 21:13

C'est moi, je maîtrise pas la frappe aussi vite que ma pensée du soir et j'oublie le réflexe de relecture.

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 27-11-12 à 21:20

Je prétends simplement que la phrase modifiée que tu proposes n'est pas plus compréhensible que la phrase telle que (mal) copiée par Don_Garcia.
 

Posté par
Awerdouw
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 27-11-12 à 21:22

oui j'ai bien compris

Posté par
Don_Garcia
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 28-11-12 à 15:42

Bonjour, je vous assure que je n'ai ni enlevé ni ajouté un seul mot dans l'énoncé ( J'ai vérifié plus de 5 fois )
D'après moi ça veut dire que:
Le conducteur de la voiture B a soumis son véhicule à une décélération de 5 m/s² et 2 secondes après celui de la voiture A a fait de même ( 5 m/s² aussi )

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 28-11-12 à 17:42

Bien...
Alors je te propose cet énoncé :

Citation :
Le conducteur de la voiture A commence à freiner 2 secondes après, avec la même décélération.



Quelle réponse proposes-tu à la question a) ?

Posté par
Don_Garcia
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 28-11-12 à 21:15

La seule formule que je connais pour calculer la distance est :
Vf² - Vi² = 2ad ce qui donne d = Vf²-Vi² / 2a
j'ai voulu calculer a par :
V = at + Vo => a = V - Vo / t
Mais ça marcher pas

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 28-11-12 à 21:26



Quelle est la vitesse (avec l'unité, s'il te plait) de la voiture A ?
Combien de temps s'écoule entre le moment où le conducteur de la voiture B freine et le moment où celui de la voiture A commence à freiner lui aussi ?
Quelle distance la voiture A a-t-elle ainsi parcouru pendant cette durée ?

Posté par
Don_Garcia
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 28-11-12 à 21:42

ok alors on aura :
t=2 => a = 40 - 0 / 2 = 20m/s²

d = 40² - 0² / 2 (20) = 1600 / 40
d = 40 m

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 28-11-12 à 21:46

 

Quelle distance parcourt-on en 2 secondes quand on se déplace à la vitesse de 40 m.s-1 ?

Posté par
Don_Garcia
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 28-11-12 à 21:54

:o
V = d / t
d = V x t => 40 x 2 = 80 m

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 28-11-12 à 21:57

Oui... voilà la réponse à la question a

Et quelle est la réponse à la question b ?

Posté par
Don_Garcia
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 28-11-12 à 22:04

75?

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 29-11-12 à 07:37

75 quoi ?
75 litres ? 75 kilogrammes ? 75 volts ?

En physique une valeur numérique sans l'unité ne veut rien dire.
_____________

Je ne comprends pas comment tu trouves cette valeur.

Quelle est l'orientation choisie pour l'axe (la route sur laquelle circulent les voitures) ?
Avec cette orientation (donc en faisant attention aux signes des composantes des vecteurs) :
. que vaut (la composante sur cet axe de) l'accélération de la voiture B (l'énoncé dit que le module de l'accélération est constant) ?
. que vaut, en fonction du temps, (la composante sur cet axe de) la vitesse de la voiture B ?
. que vaut, en fonction du temps, (la composante sur cet axe de) la position de la voiture B ?

Quelle est donc la distance parcourue par la voiture B pendant les deux premières secondes de son freinage ?

Posté par
Don_Garcia
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 29-11-12 à 20:43



|ä| = 5 m/s²
V(t) = at + Vo


Cinématique (dépassement - mouvement uniforme)

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 30-11-12 à 13:52

Ce schéma est valable pour la situation initiale.

Tu ne réponds que très partiellement à mes questions :

Quelle est l'orientation choisie pour l'axe (la route sur laquelle circulent les voitures) ?
Avec cette orientation (donc en faisant attention aux signes des composantes des vecteurs) :
. que vaut (la composante sur cet axe de) l'accélération de la voiture B (l'énoncé dit que le module de l'accélération est constant) ?
. que vaut, en fonction du temps, (la composante sur cet axe de) la vitesse de la voiture B ?
. que vaut, en fonction du temps, (la composante sur cet axe de) la position de la voiture B ?

Quelle est donc la distance parcourue par la voiture B pendant les deux premières secondes de son freinage ?

Posté par
Don_Garcia
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 30-11-12 à 20:38

C'est parce que je comprend pas trés bien

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 01-12-12 à 07:38

Alors je commence à répondre moi-même.
Mais si tu ne cherches pas à répondre et te contente de recopier ce que fait quelqu'un d'autre, tu ne feras pas de progrès.
____________

J'adopte comme sens positif sur l'axe le sens de circulation des deux véhicules.
Cela signifie que pour t = 0 s la vitesse des deux véhicules vaut + 40 m.s-1

Quand ces voitures freinent, leur décélération a pour module 5 m.s-2 dit l'énoncé.
Cette "accélération" est représentée en physique par un vecteur dont le sens est opposé à celui de la vitesse, donc la composante des vecteurs accélération quand la voiture freine est :
a = - 5 m.s-2

La voiture B commence à freiner à t = 0 s
sa vitesse à partir de cet instant, jusqu'à son arrêt, en fonction du temps aura pour composante sur l'axe :
v(t) = - 5.t + 40

Que vaut la position de la voiture x(t) à partir de t = 0 s en considérant que sa position à cet instant est x0 = 0 m ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 01-12-12 à 11:38

Et voici ma manière d'illustrer cet exercice.
Normalement tu devrais être capable de trouver les équations de ces réprésentations graphiques et donc de faire cette illustration.

Cinématique (dépassement - mouvement uniforme)

En bleu : la position, en fonction du temps, de la voiture B.
En rouge : la position, en fonction du temps, de la voiture A. J'ai repéré avec la lettre F la position et l'instant où le conducteur de la voiture A commence à freiner.

Et bien sûr... arrive ce qui doit arriver.

Le code de la route français impose de respecter une distance entre véhicules égale à celle qui est parcourue en 2 secondes à la vitesse de circulation (ici cela conduirait à respecter une distance de 80 mètres entre les véhicules ; les deux véhicules s'arrêteraient alors au même endroit, mais le second y arriverait à vitesse nulle).

Posté par
Don_Garcia
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 01-12-12 à 20:44

ok merci coll.

x(t) = 1/2 at² + Vo.t + xo

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 01-12-12 à 20:49

C'est exact.

Et que devient cette équation horaire avec les valeurs de l'énoncé ?

En conséquence que réponds-tu à la question b ?

Posté par
Don_Garcia
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 02-12-12 à 16:24

A t=0
x(t) = 1/2 (-5) (0)² + 40 (0) + 0

A t=2
x(t) = 1/2 (-5) (2) + 40 (2) + 0

Posté par
Don_Garcia
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 02-12-12 à 16:26

x(t) = 1/2 (-5) (2)² + 40 (2) + 0

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 02-12-12 à 16:47

x(t) est une fonction de t

x(t) = (1/2)(-5)t2 + 40t + 0 = -2,5.t2 + 40 t

Pour t = 0 s
x(0) = 0 m

Pour t = 2 s
x(2) = -2,522 + 40 2 = -10 + 80 = 70 m

Il est possible de confirmer ces deux résultats sur le graphique que j'ai posté.
______________

Je pense que tu peux maintenant répondre à la question c

Posté par
Don_Garcia
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 03-12-12 à 19:44

35m

Posté par
Don_Garcia
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 03-12-12 à 19:46

30 m pas 35m

Posté par
Coll Moderateur
re : Cinématique (dépassement - mouvement uniforme) 03-12-12 à 20:04

B à 70 m
A à 40 m

Cela fait bien une avance de 30 m pour B... mais cela ne va pas durer.



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