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exercice de physique

Posté par
Marlyoune2
31-10-13 à 17:35

Bonjour,

Je suis en train de faire un exercice de physique, et j'aurai voulu savoir si le début était bon, car je ne suis pas sûr de moi ?!

Voilà l'énoncé :

Un nageur effectue un plongeon simple depuis un plongeoir situé à 10 m de hauteur. Sa vitesse initiale vaut 7 m/s. Il reste en position étendue et lorsqu'il pénètre dans l'eau, son corps a exactement l'orientation de sa vitesse.

Il nous demande de choisir un système d'axe Ox-Oy et de déterminer :
a) les composantes de la vitesse initiale
     voy = 7 cos 10
     vox = 7 sin 10

b) les équations du mouvement selon les axes choisis :
selon l'axe x :
a=0
vx= vox =  7 sin 10
x = x0 + voxt

selon l'axe y :
ay = -g = -10
vy =  voy -gt = 7 cos 10 -10t
y = yo + voyt - gt^2/2

c) les composantes de la vitesse au sommet :
vy = 0
vy = 7 cos 10 -10t
0 = 7 cos 10 -10t

d) le temps de montée jusqu'au sommet :
0 = 7 cos 10 -10t
-7 cos 10 = -10t
-7 cos 10 / -10  = t
t = 0,689 seconde

e) le temps de vol du plongeur :

y = 0
y = yo + voyt - gt^2/2
0 = 10 + 7 cos 10 t - 10t^2/2
0 = 10 + 7 cos 10 t - 5t^2

j'ai calculé = 247,5224692
et j'ai trouvé t = 2,263 secondes

f) la distance horizontale D du nageur lorsqu'il pénètre dans l'eau

x = D

x = x0 + voxt
x = 0 + 7 sin 10 t
x =  7 sin 10 * 2,263
x = 2,751 m

Il reste encore deux questions mais je ne les ai pas encore faites, je les mets dès que c'est fait!
Est ce que quelqu'un pourrais m'aider, s'il vous plait, merci beaucoup d'avance !

M

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de physique 31-10-13 à 17:45

Bonjour,

Il est indispensable pour recevoir une aide appropriée que tu postes l'énoncé, recopié intégralement et mot pour mot.

Je ne peux même pas vérifier la première question tant il manque de données.

Recopie ton énoncé, merci.

Posté par
Marlyoune2
re : exercice de physique 31-10-13 à 17:48

Voilà mon énoncé complet : Un nageur, considéré comme un  point matériel, effectue un plongeon simple depuis un plongeoir situé à 10 m de hauteur selon les données du schéma ci dessous. Sa vitesse initiale vaut 7 m/s. Il reste en position étendue et, lorsqu'il pénètre dans l'eau, son corps a exactement l'orientation de sa vitesse.

Posté par
Marlyoune2
re : exercice de physique 31-10-13 à 17:52

Désolé je pensais que cela suffirait ce que j'avais marqué !

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de physique 31-10-13 à 17:52

Peux-tu poster le schéma ? Il possède des informations indispensables...

Pour apprendre à insérer une image, une figure, un schéma, un graphique, un tableau (pas un énoncé !) clique sur la maison

Posté par
Marlyoune2
re : exercice de physique 31-10-13 à 18:02

Voici le schéma :



exercice de physique

Posté par
Marlyoune2
re : exercice de physique 31-10-13 à 18:03

Of = f

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de physique 31-10-13 à 18:15

Merci !

L'énoncé ayant choisi un angle de 10° depuis une hauteur de 10 m... Sans la figure qui indique ce qu'est cet angle de 10° il était vraiment impossible de vérifier ce que tu avais fait !
_______

Tout est bon.

Sans arrondir la valeur intermédiaire du temps de vol, je trouve une distance D = 2,750 m
qu'il faut naturellement arrondir à 2,75 m (le plongeur faisant probablement plus d'un centimètre d'épaisseur...)

Posté par
Marlyoune2
re : exercice de physique 31-10-13 à 18:20

Merci beaucoup pour votre aide



Mais mon professeur m'as demandé d'arrondir avec au moins 3 chiffres significatifs, donc je peux mettre D = 2,750 ou je laisse D = 2,75 m ?

Merci beaucoup !

M

Posté par
Marlyoune2
re : exercice de physique 31-10-13 à 18:26

Il me demande ensuite de déterminez les composantes de la vitesse finale mais je n'arrive pas à voir comment on peut faire seulement avec f ...

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de physique 31-10-13 à 18:42

Tu n'as pas besoin de f

Tu possèdes les équations horaires de la vitesse
vx(t) et vy(t) et tu connais le temps de vol t = 2,263 s

C'est en revanche grâce à ces coordonnées de la vitesse que tu pourras en déduire f si cela est demandé ; ce que je ne sais pas car tu n'as pas posté l'énoncé comme je l'avais pourtant demandé...

Posté par
Marlyoune2
re : exercice de physique 31-10-13 à 18:45

Oui, la dernière question est : déterminer l'angle de pénétration f du plongeur dans l'eau par rapport à l'axe vertical

Posté par
Marlyoune2
re : exercice de physique 31-10-13 à 18:51

J'ai trouvé pour la vitesse final :

v = vx^2 = vy^2
v = (7sin10)^2 + (-15,706)^2
v = 15,713 m/s

Est ce bien cela, s'il vous plait ?
Merci beaucoup pour votre aide !

M

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de physique 31-10-13 à 18:51

Que proposes-tu ?

Posté par
Marlyoune2
re : exercice de physique 31-10-13 à 18:55

Je propose pour la vitesse final :

v = vx^2 = vy^2
v = (7sin10)^2 + (-15,706)^2
v = 15,713 m/s

et pour f :

cosf = adj / hypoténuse
cos f = 10 / 15,713
donc f = 50,64 °

Je ne suis vraiment pas sur pour f ...
Est ce bien cela ?

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de physique 31-10-13 à 18:58

J'attends un énoncé avant de répondre. Avec toutes les questions évidemment.

Posté par
Marlyoune2
re : exercice de physique 31-10-13 à 19:03

Un nageur, considéré comme un  point matériel, effectue un plongeon simple depuis un plongeoir situé à 10 m de hauteur selon les données du schéma ci dessous. Sa vitesse initiale vaut 7 m/s. Il reste en position étendue et, lorsqu'il pénètre dans l'eau, son corps a exactement l'orientation de sa vitesse.
Schéma joint :

Il nous demande de choisir un système d'axe Ox-Oy et de déterminer :
a) les composantes de la vitesse initiale
b) les équations du mouvement selon les axes choisis,
c) les composantes de la vitesse au sommet
d) le temps de montée jusqu'au sommet
e)  le temps de vol du plongeur
f) la distance horizontale D du nageur lorsqu'il pénètre dans l'eau
g) les composantes de la vitesse initiale
h) l'angle de pénétration f du plongeur dans l'eau par rapport à l'axe vertical



exercice de physique

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de physique 31-10-13 à 19:14

Je suppose qu'il faut corriger la question g : les composantes de la vitesse finale.

Pour ma part, je trouve pour les composantes de la vitesse finale :
vx = 1,216 m.s-1
vy = -15,733 m.s-1

Je ne vois pas où l'on te demande la vitesse finale...
Mais s'il faut la calculer, je trouve environ 15,780 m.s-1

Quant à l'angle f je ne trouve pas du tout comme toi.
Tu peux voir sur la figure que cet angle est très petit. Rien à voir avec les 50° que tu proposes.

Note sur les "trois chiffres significatifs" :
. cela ne signifie pas trois chiffres après la virgule ! 2,751 m est à nombre à quatre chiffres significatifs
. quant on prend g = 10 m.s-2 on commet une erreur d'environ 2 %. Trois chiffres significatifs sont donc déjà beaucoup trop !

Posté par
Marlyoune2
re : exercice de physique 31-10-13 à 19:19

Il faut donner les composantes de la vitesse finale, donc je pensais qu'il fallait la calculer !

Oui, pour f cela me semblait trop grand ... Je recalcule et je te tiens au courant de ce que j'ai trouvé !

Merci beaucoup

Posté par
Marlyoune2
re : exercice de physique 31-10-13 à 21:12

J'essaie de calculer f mais je n'arrive pas, ce n'est pas avec cos ? ...

Comment faire ?
Merci pour votre aide !

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de physique 31-10-13 à 21:16

Je t'ai donné :
vx = 1,216 m.s-1
vy = -15,733 m.s-1
vf = 15,780 m.s-1

Avec cela tu peux calculer f de trois manières différentes...
Une fois avec sinus
une fois avec cosinus
une fois avec tangente...

J'espère que cela te suffit !

Fais-le ; c'est un bon exercice. Et vérifie que tu trouves trois fois la même chose (ce ne sera probablement pas le cas à cause des arrondis).

Posté par
Marlyoune2
re : exercice de physique 31-10-13 à 21:30

Ou j'suis fatigué ou j'arrive plus à calculer les cos, sin et tan mais je trouve des chiffres bcp trop grand ...
Mais en faisant ce calcul : cosf = vy / v = -0,99
cos -1 = 175°


Posté par
Marlyoune2
re : exercice de physique 31-10-13 à 21:37

Je pense avoir trouvé : sinf = vx / v = 1,216 / 15,780 = 0,07705
f = 4,42 °

Merci beaucoup d'avance pour votre aide !

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de physique 31-10-13 à 21:38

Bien sûr pour le calcul des longueurs des côtés on ne s'intéresse pas au signe !
Le signe est indispensable pour la vitesse, parce que la vitesse n'est pas un scalaire (comme une longueur) mais un vecteur.

f = cos-1(15,733 / 15,780) 4,42°
f = sin-1(1,216 / 15,780) 4,42°
f = tan-1(1,216 / 15,733) 4,42°

Bon, pas si mal que ça !

Posté par
Marlyoune2
re : exercice de physique 31-10-13 à 21:40

Oui, ça y est j'ai trouvé avec cos et tan, le même résultat !

Merci beaucoup pour votre aide !!

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de physique 31-10-13 à 21:41

Je t'en prie.
À une prochaine fois !

Posté par
Marlyoune2
re : exercice de physique 31-10-13 à 21:42

A une prochaine !

Merci encore !



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