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Niveau terminale
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Cinétique du point

Posté par
XALONSO
01-11-15 à 11:58

***Bonjour***

Dans un repère orthonormé  normal direct (O,\vec{i},\vec{j}), le vecteur-position d'un mobile M est défini par \vec{OM}= 2t\vec{i}+(-t^2+t)\vec{j}.

Les coordonnées du mobile sont en mètre et t en seconde.

1)Ecrire l'équation cartésienne de la trajectoire du mobile. Représenter Cette trajectoire.
2)A quelle date le mobile passe-t-il par le sommet de sa trajectoire? Donner cet à cet instant les caractéristiques du vecteur vitesse (direction, sens norme).
3)Calculer la norme du vecteur-vitesse à la date t=1s puis à la date t=0.5s
4)Sur quelle intervalle de temps le mouvement est-il accéléré? décéléré?

***Merci d'avance pour votre aide***


***Edit gbm :
- mise en page refaite pour plus de clarté
- merci de faire preuve de politesse quand on sollicite de l'aide***

Posté par
gbm Webmaster
re : Cinétique du point 01-11-15 à 12:15

Salut,

1.

Dans un repère cartésien, le vecteur position peut s'écrire :
\vec{OM} = \begin{pmatrix}x\\y\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}2t\\-t^2+t\end{pmatrix}

soit :

\left\lbrace\begin{array}l x=2t \\ y = -t^2+t \end{array} 
 \\ 
 \\ \Leftrightarrow \left\lbrace\begin{array}l t = \dfrac{x}{2} \\ y = -(\dfrac{x}{2})^2+\dfrac{x}{2} \end{array}

2.

C'est une question de maths sur un extrémum, que proposes-tu ?

3.

Quelle est la définition d'une norme d'un vecteur dans un repère cartésien ?

Posté par
XALONSO
Réponse 01-11-15 à 12:34

pour la deuxième question j ai pas fait pas fait les extrémum et pour la troisième norme de = au dérivé du vecteur OM rapporter au dérivé du temps.

Posté par
gbm Webmaster
re : Cinétique du point 01-11-15 à 12:36

Tu es en terminale d'après ton profil, donc tu as fait un cours sur les dérivées en première ?

Qu'est-ce qu'un extrémum pour une courbe ?

Posté par
XALONSO
re : Cinétique du point 01-11-15 à 12:40

Pour les dérivées notre prof doit le faire cette année et pour l extremum aussi c'est pas fait. et d abord comment vais je représenter la trajectoire

Posté par
gbm Webmaster
re : Cinétique du point 01-11-15 à 12:45

Tu es sûr d'être en première S ? Cela me surprend un peu ...

y = -x²/4 + x/2 est l'équation d'une parabole.

f(x) = y = -x²/4 + x/2

pour tracer une courbe, tu prends des valeurs particulière pour x, et tu places les points connaissant son image y = f(x).

Tu as quand même vu comment placer des points (x, y) dans un repère ?

____

Pour la dérivée :

f(x) = -x²/4 + x/2
f'(x) = -2x/4 + 1/2 = -1/2.x + 1/2
f''(x) = -1/2 <0 donc c'est un minimum

f'(x) = 0 (définition d'un extrémum)

<=> -1/2.x + 1/2 = 0
<=> x = 1

donc t = ?

Posté par
XALONSO
re : Cinétique du point 01-11-15 à 12:51

t=1/2 pourquoi tu as cherché f''

Posté par
gbm Webmaster
re : Cinétique du point 01-11-15 à 12:57

c'est du hors programme, mais ça permet de savoir si ta courbe est concave ou convexe et donc si tu as un maximum ou un minimum.

Surtout retiens l'étape de dérivation et de détermination de l'extrémum (f'(x) = 0)

Posté par
gbm Webmaster
re : Cinétique du point 01-11-15 à 12:57

Ensuite, que proposes-tu pour continuer l'exercice ?

Posté par
XALONSO
re : Cinétique du point 01-11-15 à 12:59

Merci.
Donc pour l'extremum il me faut cherché toujours f''(x).

Posté par
XALONSO
re : Cinétique du point 01-11-15 à 13:13

Bonjour pour l'instant c 'est t=1/2
donc pour les caractéristique du vecteur vitesse sont
direction: tangente à la trajectoire
Sens celui du mouvement
norme dérivé du vecteur OM rapporté à celui du temps.

Posté par
gbm Webmaster
re : Cinétique du point 01-11-15 à 13:22

OUI TB ! Tu peux donc faire le calcul des coordonnées du vecteur au point t = 1/2 s ?

Posté par
XALONSO
merci 01-11-15 à 13:33

Merci suis content que vous m'aidiez.
Donc pour calculer la norme je remplace t par sa valeur en dérivant le vecteur OM rapporté au temps?

Posté par
XALONSO
re : Cinétique du point 01-11-15 à 13:33

et merci d'avance!

Posté par
gbm Webmaster
re : Cinétique du point 01-11-15 à 13:40

Il ne faut pas rentrer dans un excès de politesse

\vec{OM} = \begin{pmatrix}x\\y\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}2t\\-t^2+t\end{pmatrix}

donc par définition du vecteur vitesse :

\vec{v}=\dfrac{d \vec{OM}}{dt} = \begin{pmatrix}x'\\y'\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}2\\-2t+1\end{pmatrix}

Et sa norme dans un repère cartésien est bien :

||\vec{v}|| = \sqrt{x'^2+y'^2} = \sqrt{2^2+(-2t+1)^2}

Il suffit donc de remplacer t par les valeurs particulières demandées

Posté par
XALONSO
re : Cinétique du point 01-11-15 à 13:48

Merci vraiment.

et pour la 4ème question pour savoir les intervalles auxquels le mouvement es accéléré ou retardé comment on procède. MERCI!

Posté par
gbm Webmaster
re : Cinétique du point 01-11-15 à 14:22

mouvement accéléré = fonction vitesse croissante
mouvement décéléré = fonction vitesse décroissante.

Ce sont des maths encore une fois, il faut absolument que tu revois un peu ces notions.



Tu vas désormais pouvoir faire seul l'autre exercice.

Posté par
XALONSO
re : Cinétique du point 01-11-15 à 14:38

OK. j'accepte de le faire mais je voudrais que tu me corrige.
c'est possible?

Posté par
gbm Webmaster
re : Cinétique du point 01-11-15 à 14:43

C'est d'accord .
Je regarderai dans l'après-midi, début de soirée.

Détaille bien chaque question comme j'ai pu le faire ici, explique bien ton raisonnement à chaque fois.
Je souhaite que tu te comportes comme si tu avais à refaire l'exercice lors d'un devoir surveillé.

Posté par
XALONSO
re : Cinétique du point 01-11-15 à 14:48

Ok merci.



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