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Détermination des termes du vecteur position

Posté par
Missimahou14
16-10-19 à 15:45

Bonjour
J'ai un exercice de cinématique qui me dérange un peu. L'énoncé est le suivant.
Informations sur le mobile :
Vecteur OM: x = 0,625t2 + Vox si 0s <= t<=8s ; x = 10 t + x1 si 8s<= t <= 20s ; x = axt2 + V2xt + 760 si 20s <= t <= 24s

Déterminer les constante Vox; x1 ; ax ; V2x
C'est une partie de l'exercice. Le reste je vais y revenir si j'ai toujours des difficultés.

Mes approche de réponses:
Il s'agit, en voyant les formes des equations d'un mouvement en trois phases. Au regard des équations, on a une première phase de mouvement uniformément varié, une deuxième de mouvement rectiligne uniforme et une troisième phases de mouvement rectiligne uniformément varié.
De la première équation, je peux tirer l'expression du vecteur vitesse V en dérivant x. On a alors : V1 = 1,25t + Vo
À la fin du premier mouvement commence la phase du mouvement rectiligne uniforme et donc l'expression de l'équation de x sera de la forme x = Vxt + xo. Le Vx  = V ; celui à la fin de la première phase. Or en regardant l'équation de la seconde phase donnée, on peut dire que V = 10 m/s
En posant l'egalité entre l'expression de V obtenir en dérivant x dans l'équation 1 et sa valeur identifiée, on peut écrire que:
V = 1,25t + Vo = 10
A t = 8 s on a Vo = 10 - (1,25 * 8) = 10 - 10 = 0
Vo = 0 m/s

x1 dans l'equation 2 correspond à la valeur de x à t= 8 s tirée de l'équation 1.
A t = 8 s on a donc  x = ( 0,625 * 82) + 0  car Vo = 0
x = x1 = 40 m
En dérivant x dans l'équation 2 on obtient V = 10 m/s se qui correspond à la valeur de la vitesse tout le long de la deuxième phase qui finit à t = 20 s.
En ce moment, le mobile se trouve au point d'abscisse x = 10 ( t - 8 ) + 40. Avec t = 20 s , on a : x = 160 m. Ce qui correspondra au xo pour la troisième phase.
Il me reste à déterminer l'accélération au cours de cette phase ainsi que la constante V2x et c'est là que se trouve ma difficulté. Est-ce que je peux déjà supposer que la vitesse l'équation au cours de cette phase sera sous la forme x = 1/2 axt2 + Vox + xo avec dans ce cas-ci Vox = 10 m/s (la valeur de la vitesse à la fin de la phase 3 ce qui correspond en même temps à la vitesse au début de la phase 3 ) et le xo = 160 m (abscisse à la fin de la phase 2 ? Si oui, quelle sera la suite pour faire le lien entre cette équation et celle donnée en 3 au début du problème pour pouvoir déterminer ax et V2x
Si non, merci de m'eclairer

Posté par
Missimahou14
re : Détermination des termes du vecteur position 16-10-19 à 15:54

Au niveau de la 3 ème équation que j'ai proposé vers la fin, je crois que ça devrait être x = 1/2ax (t-20)2 + Vox (t-20) + xo

Posté par
krinn Correcteur
re : Détermination des termes du vecteur position 16-10-19 à 16:57

bonjour,

Citation :
Vox = 0 m/s

oui

tu as bien vu comment faire, mais tu as commis une erreur:

Citation :
x1 dans l'equation 2 correspond à la valeur de x à t= 8 s tirée de l'équation 1.
A t = 8 s on a donc x = ( 0,625 * 82) + 0 car Vo = 0
x = x1 = 40 m


pas tout à fait:

1ere phase : x(t) = 0,625t2
2e phase : x2(t) = 10t + x1 (cette relation est imposée ici, tu ne peux pas la changer )

donc on a par continuité en t=8s:

x(8) = x2(8)

ce qui donne x1

Posté par
krinn Correcteur
re : Détermination des termes du vecteur position 16-10-19 à 17:04

pour la 3e phase, tu procèdes de la meme facon en écrivant la continuité de la position et de la vitesse à t = 20s
(SANS changer les expressions de x(t) qui sont imposées ici)

Posté par
Missimahou14
re : Détermination des termes du vecteur position 16-10-19 à 17:19

Merci krinn
Donc x(8) = x1 = 40m je suppose. C'est cela?

Posté par
krinn Correcteur
re : Détermination des termes du vecteur position 16-10-19 à 17:41

pas encore,

avec la fonction de la 1ere phase: à t = 8s, x(8) = 40
mais dans la 2e phase, la fonction change: x(t) = 10t + x1 (par definition), ce que j'avais noté x2(t) ( pour bien distinguer les deux fonctions )

donc: à t=8s, 10 x 8 + x1 = 40
donc x1 = ….

Posté par
Missimahou14
re : Détermination des termes du vecteur position 16-10-19 à 17:56

Merci krinn
x1 = 40 - 80 = - 40

Posté par
krinn Correcteur
re : Détermination des termes du vecteur position 16-10-19 à 19:31

Oui



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