Bonjour,
j'ai un exercice à résoudre et je ne sais pas comment m'y prendre.
Un objet de masse m=10Kg soumis à une force F=(120t+40) ou F est exprimé en Newton et t en secondes, se déplace en ligne droite. A l'instant t=0, l'objet se trouve à la position = 5m avec une vitesse
= 6m/s.
Exprimer sa vitesse et sa position à un temps quelconque ultérieur.
Puisque l'on me donne sa masse, est-ce que je dois calculer le poids auquel il est soumis ou je considère que F est la somme de toutes les forces qui l'animent ?
merci beaucoup
Bonjour,
Tel que je le lis, F est la somme de toutes les forces.
Ce qui donne un problème plutôt simple.
Je peux me servir de F= m*a ?
<=> a= 120t+30
<=> v= 60t^2+30t+c
Si t=o , alors c=6
=> v=60t^2+30t+6
C'est ça ?
m : 10 kg et pas 10 Kg (les symboles des unités en Physique sont normalisés et il est interdit d'en employer d'autres (k DOIT être ici en minuscule))
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F = 120t + 40 = m.dv/dt
120t + 40 = 10 dv/dt
dv/dt = 4 + 12 t
v(t) = 4t + 6t² + Vo
v(t) = 4t + 6t² + 6
dx/dt = 4t + 6t² + 6
x(t) = 2t² + 2t³ + 6t + xo
x(t) = 2t² + 2t³ + 6t + 5
Sauf distraction.
En utilisant la deuxième loi de Newton, on peut déterminer la vitesse et la position de l'objet à n'importe quel instant ultérieur. La force appliquée est F(t) = 120t + 40 N, la masse est m = 10 kg. L'accélération est donc a(t) = F(t)/m = (120t + 40)/10 = 12t + 4 m/s². En intégrant l'accélération pour obtenir la vitesse, on a v(t) = ∫a(t)dt = ∫(12t + 4)dt = 6t² + 4t + C. À t=0, v(0) = 6(0)² + 4(0) + C = 6 m/s, donc C = 6 m/s. Ainsi, la vitesse est v(t) = 6t² + 4t + 6 m/s. Pour obtenir la position, on intègre la vitesse : x(t) = ∫v(t)dt = ∫(6t² + 4t + 6)dt = 2t³ + 2t² + 6t + D. À t=0, x(0) = 2(0)³ + 2(0)² + 6(0) + D = 5 m, donc D = 5 m. Ainsi, la position est x(t) = 2t³ + 2t² + 6t + 5 m.
En résumé:
Vitesse: v(t) = 6t² + 4t + 6 m/s
Position: x(t) = 2t³ + 2t² + 6t + 5 m
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