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Déplacement d un mobile sur un axe vertical

Posté par yohann (invité) 20-02-04 à 10:10

Voilà encore un petit exercice qui me tracasse.Je demande votre aide surtout pour les 2 dernières questions car j'ai pas trouvé.Pour les autres j'ai tout trouvé mais sans certitude

Un point mobile M se déplace sur un axe vertical d'origine O.Sa position(son abscisse sur l'axe vertical) est donnée en fonction du temps par:f(t)=-5t(au carré)+20t-5

NB:il peut s'agir d'un projectile lancé verticalement avec une vitesse initiale de 20m/s

Questions:

a)Donner les positions du mobile aux instants:t=0; t=1; t=2 et t=5
(ça je l'ai fait)
b)A quels instants M a t'il pour abscisse 0?
c)Pour quel intervalle de temps f(t) est-elle positive?
d)En utilisant les variations de f, décrire précisément le mouvement de M sur l'axe.
e)Déterminer la vitesse moyenne du mobile entre l'instant t=1 et l'instant t=2
f)Déterminer les vitesses instantanées du mobile aux instants t=1 et t=2

Merci d'avance à celles et ceux qui répondront

Posté par
J-P
re : Déplacement d un mobile sur un axe vertical 20-02-04 à 10:35

b)
f(t) = -5t² + 20t - 5
f(t) = -5(t² - 4t + 1)

f(t) = 0 si t² - 4t + 1 = 0
-> pour t = 2 +/- V(4 -1)     (avec V pour ravine carrée).
t = 2 - V3 et t = 2 + V3
-----
c)
f(t) = -5.(t -(2 - V3)).(t - (2 + V3))
f(t) >= 0 pour t compris dans [2-V3 ; 2 + V3]
-----
d)

f '(t) = -10t + 20
f '(t) = -10(t - 2)

f '(t) > 0 pour t dans [0 ; 2] -> f(t) est croissante. (M monte)
f '(t) = 0 pour t = 2  (M est a son altitude max.
f '(t) < 0 pour t dans [2 ; oo] -> f(t) est décroissante. (M descend)
-----
e)
v(t) = df/dt = f '(t) = -10t + 20

V moyen entre t = 1 et t = 2:
Avec S pour le signe intégral:
V.moyen(1à2) = (1/(2-1)). S(de 1 à 2) [(-10t+20).dt]
V.moyen(1à2) =  S(de 1 à 2) [(-10t+20).dt]
V.moyen(1à2) = [-5t²+20t]de 1 à 2
V.moyen(1à2) = (-20+40 + 5 - 20) = 5 m/s
-----
f)
v(t=1) = f '(1) = -10 + 20 = 10 m/s
v(t=2) = f'(2) = -20 + 20 = 0 m/s
-----
Sauf distraction.  

Posté par yohann (invité)re : Déplacement d un mobile sur un axe vertical 20-02-04 à 11:57

Salut JP.J'ai trouvé pareil que toi jusqu'au d) mais je
ne comprends pas ta méthode pour le e).Pour info je suis en classe
de première et je ne crois pas avoir vu le signe "intégral" comme
tu dis



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