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Niveau maths sup
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Equation d'une trajectoire

Posté par
Iviod
04-09-16 à 14:13

Bonjour,

Je ne comprend pas la solution d'un exercice de cinématique du point (math SUP ), pour cela je me tourne à vous afin de m'expliquer .

Voilà comment se présente l'exercice : Un mobile suit une trajectoire sinusoidale de slalom entre des cheminées alignées selon l'axe (Ox). Elles sont espacées d'une distance L=200m.  
1) Le véhicule conserve une vitesse constante v0 selon (Ox) et met tt=12s pour revenir sur l'axe après la sixième cheminée. En déduire la vitesse v0. ( Facile)
2)Déterminer l'amplitude la sinusoide pour que l'accélération reste inférieur à 10g en valeur absolue, avec g=9.8m.s-1.

La première question est facile. La deuxième de même. Seulement je ne comprend pas deux points.
1) L'équation de la trajectoire est supposée s'écrire y=asin(\frac{\pi x}{L}) . Puisque entre deux maximums de la trajectoire il y'a une distance de 2L.
Mais dans la solution ils ont écrit y=asin(\frac{2\pi x}{L}).

2) On trouve après calculs que : y=asin(\frac{2\pi v_{0}t}{L}) , on calcule l'accélération on trouve \vec{a}=-a(\frac{2\pi v_{0}t}{L})2sin(\frac{2\pi v_{0}t}{L}). Pour connaitre l'amplitude, on fait norme de l'accélération inférieur ou égale à 10g, mais on à la valeur absolue de sin(..) est inférieur ou égale à 1, en mutlipliant par la valeur absolue de a(\frac{2\pi v_{0}t}{L})2 , on trouve que la norme de l'accélération est inférieur ou égale à a(\frac{2\pi v_{0}t}{L})2, mais dans la solution ils ont posé directement que a(\frac{2\pi v_{0}t}{L})210g

J'espère que vous puissiez m'aider.

Merci d'avance !

PS : Je ne peux fournir l'image de la trajectoire puisque je l'ai dans un livre, mais je vais fournir un document équivalent . Les cheminées se trouvent respectivement en points : /4 , 3/4 ( On voit bien que la distance entre deux maximums est 2L )






Equation d\'une trajectoire

Posté par
vanoise
re : Equation d'une trajectoire 04-09-16 à 15:37

Bonjour
À priori d'accord avec toi pour l'équation de la trajectoire mais erreur sur l'expression de l'accélération. Il n'y a pas de t devant le sinus.

Posté par
Iviod
re : Equation d'une trajectoire 04-09-16 à 16:02

Merci de m'avoir confirmé la faute , j'étais presque devenu fou ^^'
Pour le deuxième point, on a la vitesse selon l'axe (Ox) constante , donc x=v0t+x0 et à t=0 on a x=0 donc x0=0 d'où x=v0t en remplaçant dans l'expression de la trajectoire , on trouve y=asin((v0t)/L) non ?

Posté par
vanoise
re : Equation d'une trajectoire 04-09-16 à 18:16

Possible décrire sous la forme
y=a.sin (wt)
La dérivée seconde s'écrit
y"=-w2.y

Posté par
Iviod
re : Equation d'une trajectoire 04-09-16 à 19:02

Oui vous avez raison. Alors pour \left|y'' \right|\preceq 10g, il faut que a(\frac{\pi v_{0}}{L})^{2}\preceq 10g ? Je ne comprend pas trop ceci, car on trouve que \left|\left|\vec{a} \right| \right| \preceq 10g et \left|\left|\vec{a} \right| \right| \preceq a(\frac{\pi v_{0}}{L})^{2}

Posté par
vanoise
re : Equation d'une trajectoire 04-09-16 à 20:59

Tu ne confondrais pas par hasard le a  de accélération avec le a de l'amplitude du mouvement?

Posté par
Iviod
re : Equation d'une trajectoire 04-09-16 à 21:23

Non non ^^, on peut remplacer a de l'amplitude par , on trouvera que \left|\left|\vec{a} \right| \right|\preceq \alpha (\frac{\pi v_{0}}{L})^{2}. Je pense que j'ai trouvé la réponse , pour que la norme de l'accélération soit inférieur ou égale à 10g pour tout t ( le temps ) , il faut que \alpha (\frac{\pi v_{0}}{L})^{2}\leq 10g

Posté par
vanoise
re : Equation d'une trajectoire 04-09-16 à 22:40

Ok

Posté par
Iviod
re : Equation d'une trajectoire 04-09-16 à 23:24

Merci de m'avoir aidé ^^



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