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Déterminer l'expression de y en fonction de x

Posté par
cerisah
26-11-10 à 22:08

Bonjour,
J'ai un problème que je n'arrive pas à résoudre. Il s'agit d'un lancer de projectile que l'on fait figurer dans un repère O, i, j.  
On me donne ces informations.

x(t) = v0x (t) + x0
y(t) = 1/2 gt² + v0y + y0.

On me demande de prouver que g = vecteur accélération a.

Puis, je dois déterminer l'expression de y en fonction de x.

Je ne sais pas du tout comment m'y prendre. Pouvez-vous m'aider ?
Merci.

Posté par
lulu3324
re : Déterminer l'expression de y en fonction de x 27-11-10 à 12:33

Bonjour

Citation :
On me demande de prouver que g = vecteur accélération a.
On sait que l'accélération vaut : a = \frac{dV}{dt} = \frac{d^2x}{dt^2} tu peux donc calculer ax et ay (respectivement l'accélération suivant l'axe Ox et celle suivant l'axe Oy).

Sachant que seul le poids intervient ici il n'y a que ay qui nous interesse ! Donc ca donne quoi?

Citation :
Puis, je dois déterminer l'expression de y en fonction de x.
Je suppose qu'à t=0 on a x0=y0 non ? Tu peux alors combiner les deux équations !

Posté par
cerisah
re : Déterminer l'expression de y en fonction de x 27-11-10 à 14:50

   Bonjour et merci pour votre aide

   Mais la première question, je n'y arrive vraiment pas :
pour a = d²x/dt², j'ai x = at². C'est cela.
Mais si j'essaie avec l'expression de y, je me retrouve avec y = gt²/2, et non y = gt².
Je ne comprends pas.

   Pour la deuxième question, cela fait donc : y(t) = 1/2 gt² + v0y + x0. C'est bien cela ?

Posté par
lulu3324
re : Déterminer l'expression de y en fonction de x 27-11-10 à 15:39

Est-ce que tu es sure qu'on ne te donne pas au départ :

x(t) = v0x*t + x0
y(t) = 1/2*gt² + v0y*t + y0  ?

Ca serait plus cohérent !

Posté par
cerisah
re : Déterminer l'expression de y en fonction de x 27-11-10 à 16:15

Oui mais je ne pense pas que cela soit *t.
J'ai cela :
x(t) = v0x(t) + x0
y(t) = 1/2 gt² + v0y(t) + y0.
Ce ne serait pas "vecteur 0x à l'instant t" plutôt que "vecteur multiplié par t" ?

Sinon, pour la 2ème question, c'est bien cela ?

Posté par
J-P
re : Déterminer l'expression de y en fonction de x 27-11-10 à 16:59

Il faut que les équations soients homogènes ... C'est à dire que les 2 membres d'une même équation aient les mêmes dimensions.

[x(t)] = L  (longueur)
Et donc ON DOIT AVOIR tous les termes du second membre avec aussi une dimension L.

C'est le cas dans les équations de lulu3324 (message du 27-11-10 à 15:39) mais ce n'est pas le cas dans les messages de cerisah ... dont les équations ne peuvent donc pas êtres correctes.
-----
Je resterai prudent même sur les équations de lulu3324, qui bien qu'étant correctes dimensionnellement parlant, doivent être vérifiée en fonction du repère choisi pour écrire ces équations et qui, comme beaucoup trop souvent, n'a pas été précisé dans l'énoncé initial.

Si on choisit comme repère :
Origine au point O(xo ; yo), axe des abscisses horizontal (sens positif dans le sens du déplacement) et l'axe des ordonnées vertical dirigé vers le haut. Le plan Oxy étant celui qui contient la trajectoire du projectile, alors on aurait:

4$ x(t) = xo + V_{ox}.t
4$ y(t) = yo + V_{oy}.t - gt^2/2

avec bien entendu, les vitesses avec les conventions de signes imposées par le choix du repère d'espace.
Donc composantes des vitesses suivant Ox et Oy positives dans le sens de sens positifs de ces axes.

Sauf distraction.  

Posté par
cerisah
re : Déterminer l'expression de y en fonction de x 27-11-10 à 19:45

Bon, alors voici la courbe en question parce que... je n'y arrive vraiment pas... i est attaché à x et j à y

Déterminer l\'expression de y en fonction de x

Posté par
J-P
re : Déterminer l'expression de y en fonction de x 28-11-10 à 14:28

Dans le repère tel qu'il est dessiné:

x(t) = Vo.cos(alpha).t
y(t) = Vo.sin(alpha).t - gt²/2

Et en posant Vo.cos(alpha) = Vox et Vo.sin(alpha) = Voy, on a:
x(t) = Vox * t
y(t) = Voy * t - gt²/2

Si l'origine du repère d'espace n'était pas à l'endroit du tir (en t = 0), on aurait les équations:

x(t) = xo + Vox * t
y(t) = yo + Voy * t - gt²/2
-----
Il y a donc une erreur de signe dans une des équations qu'on t'a données si on se réfère au sens des axes de ton dessin.

vx(t) = dx/dt = Vox
vy(t) = dy/dt = Voy - gt

ax(t) = dvx/dt = 0
ay(t) = dxy/dt = -g

|a(t)| = racinecarrée[(ax(t))² + (ay(t))²] = racinecarrée(0 + g²)
|a(t)| =  |g|
-----
Sauf distraction.  

Posté par
cerisah
re : Déterminer l'expression de y en fonction de x 29-11-10 à 13:02

Bon effectivement, notre professeur nous a signalé l'erreur... Il s'agit bien de
x(t) = v0x*t + x0
y(t) = 1/2*gt² + v0y*t + y0  

Posté par
cerisah
re : Déterminer l'expression de y en fonction de x 03-12-10 à 11:51

Je suis désolée mais j'ai beau retourner les formules dans tous les sens, je n'arrive pas à démontrer que le vecteur accélération est égal à g.

J'ai
x(t) = v0x*t + x0
y(t) = 1/2*gt² + v0y*t + y0  

et le vecteur a = d²x/dt²

Ça ne colle pas. a n'est pas égal à g...

Posté par
lulu3324
re : Déterminer l'expression de y en fonction de x 03-12-10 à 12:50

Deux choses :

- D'abord,comme l'axe 0 est dirigé vers le haut on aura donc :
y(t) = -1/2*gt² + v0y*t + y0  

- Il n'y a qu'une seule force qui intervient ici : c'est le poids ! Il est de meme direction que l'axe donc seule la composante y(t) nous interesse ici !!! On ne s'interesse qu'à la composante de l'accélération ay suivant l'axe (car la composante de l'accélération suivant l'axe vaut ax=O !!)

OK?

Posté par
cerisah
re : Déterminer l'expression de y en fonction de x 03-12-10 à 13:09

Oui. Ça, c'est OK. J'avais plutôt bien compris cela.
Le problème que j'ai, c'est pour arriver à g = a.  

Posté par
J-P
re : Déterminer l'expression de y en fonction de x 03-12-10 à 13:33

x(t) = Vo.cos(alpha).t
y(t) = Vo.sin(alpha).t - gt²/2

dx/dt = Vo.cos(alpha)
dy/dt = Vo.sin(alpha) - gt

d²x/dt² = 0
d²y/dt² = -g

et |a| = V[(d²x/dt²)² + (d²y/dt²)²] Avec V pour racine carrée.

|a| = V(0² + (-g)²) = g
-----
Sauf distraction.  

Posté par
cerisah
re : Déterminer l'expression de y en fonction de x 03-12-10 à 17:47

Mouais... Je crois que j'ai compris l'astuce mais c'est drôlement complexe.
Merci pour votre aide.



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