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Dans le train

Posté par
Helenaa
09-12-13 à 21:28

Bonsoir !

(Tout d'abord je tiens vraiment à m'excuser : étant en pleines révisions pour le bac blanc et faisant les exercices corrigés, je vais créer plusieurs topiques pour tous les exos (plus précisément les questions) où je bloque et ne comprends pas les réponses...)

Un train roule vers l'est sur une voie rectiligne à la vitesse de 60km/h. A l'intérieur un frère et une soeur jouent au ballon. Ils sont séparés par une distance de 2 m. La fille lance le ballon horizontalement vers le nord. Une seconde après, le garçon attrape le ballon.

1/ Quelle est la vitesse du ballon par rapport au train ?
Ici, facile ! 2m/s

2/ Quelle est la vitesse du ballon vu par un observateur immobile au sol ?
Ici, je ne comprends pas la réponse trouvée qui est de 10,2 m/s. Selon moi, ce serait plutôt 2m/s + 60km/h soit 16,7 m/s donc 18,7 m/s...

Pourquoi donc 10,2 m/s ? Merci...

Bonne soirée!

Posté par
Coll Moderateur
re : Dans le train 10-12-13 à 08:00

Bonjour,

Les vitesses sont représentées en physique par des vecteurs.
Ce sont des quantités vectorielles qui s'additionnent comme des vecteurs (et pas du tout, en général, comme des scalaires, ce que tu fais)

La vitesse \vec{v}_1 du train par rapport à un référentiel terrestre :
. direction ouest-est
. sens : vers l'est
. intensité : 10 m.s-1

La vitesse \vec{v}_2 du ballon par rapport au train :
. direction : nord-sud (donc perpendiculaire à la direction du mouvement du train)
. sens : vers le nord
. intensité : 2 m.s-1

La vitesse \vec{v}_{1+2} du ballon par rapport à un référentiel terrestre est la somme vectorielle de ces deux vitesses.

Dans le train

À toi !

Posté par
sanantonio312
re : Dans le train 10-12-13 à 08:01

Bonjour,
Les deux vitesses ne sont pas colineaires. Elles sont orthogonales et forment donc un triangle rectangle pour obtenir la vitesse vue du sol.

Posté par
sanantonio312
re : Dans le train 10-12-13 à 08:03

Si j'aurais su, j'aurais pas v'nu...
Bonjour Coll

Posté par
Coll Moderateur
re : Dans le train 10-12-13 à 08:20

Surtout pas ! Bien sûr qu'il fallait venir, même sans savoir !

Bonjour sanantonio312 !

Posté par
Helenaa
re : Dans le train 11-12-13 à 19:41

Bonjour à vous deux !

Coll, merci pour les explications. Donc à partir de là, la norme de v(1+2) est égale à racine carrée(2²+10²)=10.2 m/s comme ils l'ont trouvé...

Cependant je ne comprends toujours pas comment tu as trouvé 10 m/s pour l'intensité du vecteur vitesse v1...

Posté par
Coll Moderateur
re : Dans le train 12-12-13 à 07:46

Eh bien, tu as tout à fait raison de ne pas comprendre... ! Car c'est faux.

Je me suis laissé tromper par la correction qui est fausse (une de plus ! )

60 km.h-1 = 60 000 m / 3 600 s 16,7 m.s-1

Donc ||\vec{v}_{1+2}||\,=\,\sqrt{||\vec{v}_1||^2\,+\,||\vec{v}_2||^2}\, \approx \,\sqrt{277,8\,+\,4}\, \approx\,16,8\,\rm{m.s^{-1}}
__________

10 m.s-1 c'est 36 km.h-1

Désolé !

Posté par
sanantonio312
re : Dans le train 12-12-13 à 07:48

Tu as raison, 10 m/s, ça fait 36 km/h. Pas 60 qui font 50/3 m/s.

Posté par
sanantonio312
re : Dans le train 12-12-13 à 07:49

Aurions nous les mêmes horaires? (A 2 mn près!)

Posté par
Coll Moderateur
re : Dans le train 12-12-13 à 07:52

Bonjour sanantonio312

Il semble bien...



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