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Niveau terminale
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Exercice mécanique

Posté par
Croquignoleto
20-02-13 à 07:58

Bonjour, j'ai un devoir demain s'inspirant d'un exercice déjà fait dans un autre devoir et corrigé mais je ne comprend pas toute la correction, j'aurais besoin de votre aide pour m'éclairer. Je ne vais pas poster tous mes problèmes d'un coup puisque je n'ai pas encore revu tout l'exercice mais je sais que je vais en avoir.

Énoncé:
Partie 1

On étudie le décollage de la fusée Soyouz
Pour ce lancement,la fusée Soyouz a une masse totale M.
Lors du décollage, la poussée des moteurs est modélisée par une force verticale de valeur constante F.
Tout au long du décollage, g est constant.
On étudie le mouvement du centre de gravité G de la fusée.

On choisit un repère (O,vecteurj) dans lequel vecteurj est le vecteur unitaire vertical orienté vers le haut.
à l'instant t0=0s, Ariane 5 est immobile et G est confondu avec l'origine O du repère.

a valeur de accélération du centre d'inertie de la fusée  vecteur a = ay vecteur j = a vecteur j
v valeur de sa vitesse                                    vecteur v= vy vecteur j = v vecteur j
y valeur de sa position                                   vecteur OG = y vecteur j

Données: Masse totale de la fusée M=320 tonnes
         Force de poussée F=5.12.10^6N
         Intensité de pesanteur g=10m.s^-2

Pendant la phase de décollage, on suppose que seuls le poids vecteur P et la force de poussée vecteur F agissent sur la fusée. On néglige l'action de l'air et on considère que M est constante.





Question :

[u]•Pendant le lancement, on suppose que la valeur de l'accélération reste constante.
Déterminer que l'équation horaire de la position du centre d'inertie est de la forme y(t)=1/2*at²

correction: v=at car à t=0 v(0)=0
            y=1/2*at² car à t=0 y=0

Les justifications ne sont pas claires pour moi, je ne comprend toujours pas comment on peut trouver v=at.

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice mécanique 20-02-13 à 08:12

Bonjour,

Est-ce Soyouz ou est-ce Ariane 5 ?
_________

La masse M est considérée comme constante.
La force de poussée \vec{F} est aussi considérée comme constante

Donc...
l'acélération \vec{a}\;=\;\frac{\vec{F}}{M} sera elle aussi constante.

\vec{F} est verticale, donc... \vec{a} est aussi verticale et \vec{a}\;=\;a.\vec{j}

\vec{v}\;=\; v.\vec{j}
et
\vec{a}\;=\;\frac{d\vec{v}}{dt}

donc

v = a.t + constante

Pour t = 0 s la vitesse vaut v = 0 m.s-1
donc
constante = 0
et

v = a.t

Posté par
Croquignoleto
re : Exercice mécanique 20-02-13 à 20:38

Bonsoir Coll!

C'est Soyouz, il doit y avoir une erreur dans l'énoncé.

J'ai des problèmes avec les formules de mécanique, qu'est-ce qui permet de dire que vecteur a = vecteur F/M ?

Et donc on peut passer de vecteur a = dvecteur v/dt à v = a.t + constante , ça ne me semble pas évident avec les vecteurs qui trainent ...

Posté par
Croquignoleto
re : Exercice mécanique 20-02-13 à 21:00

Je pense que je vais laisser tomber, il y a trop de choses que je ne comprend pas et je n'ai plus beaucoup de temps. ça m'embête, le cour ne m'aide pas beaucoup en plus de ça. Je suis d'autant plus découragé que mon prof nous dit que la mécanique est facile, je ne sais vraiment pas quoi faire pour mieux comprendre tout ça...

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice mécanique 21-02-13 à 07:59

L'essentiel est bien de comprendre.
Inévitablement, il faut aussi un peu apprendre...
___________

Deuxième loi de Newton ou principe fondamental de la dynamique (notations habituelles, ouvre ton livre ! ) : \vec{F}\;=\;M.\vec{a}

Autre écriture possible pour le vecteur accélération dans un repère (O ; , ) avec , vecteur unitaire horizontal et , vecteur unitaire vertical :

\vec{a}\ :\ \begin{array}{|c}0\\a \end{array}

par intégration :

\vec{v}(t)\ :\ \begin{array}{|c}constante_1\\a.t\,+\,constante_2 \end{array}

sachant que

\vec{v}(0)\ :\ \begin{array}{|c}0\\0 \end{array}

on en déduit :

constante1 = constante2 = 0

et donc

\vec{v}(t)\ :\ \begin{array}{|c}0\\a.t\end{array}

si l'on pose

\vec{v}(t)\;=\;v.\vec{j}

il vient immédiatement

v = a.t



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