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Mécanique 2D

Posté par
lnk28
15-10-17 à 17:53

Bonsoir j'ai un problème sur  un exercice de mécanique le voici :

Citation :
On repère la position des voitures dans un repère cartérsien Ox y muni de la base orthonormée (i,j).

A l'intant t = 0, la voiture M1 est à l'origine O. Au même instant, la voiture M2 est au point de coordonnées (0,d). La voiture M1 a un mouvement rectiligne et uniforme de vitesse ~v1 = v1~i. La voiture M2 a aussi un mouvement rectiligne et uniforme à la vitesse ~v2. On connait la norme v2 = k~v2k du vecteur
vitesse de la voiture M2. Le conducteur de M2 souhaite intercepter la voiture M1. Le but de cet exercice est de déteminer quel est la direction que la voiture M2 doit prendre.

1. Faire un schéma, représentant les positions des deux voitures à l'instant t = 0.

2. On note v2x et v2y les deux composantes du vecteur ~v2 dans la base (~i,~j). Donner les expressions
des vecteurs position →OM1(t) et→OM2(t) de chacune des voitures, en fonction du temps t, des composantes des vitesses et de d.

3. En déduire la valeur de v2x pour que l'interception se produise.

4. En déduire l'expression de v2y , en fonction de v1, v2 et d.

5. En déduire l'angle α que fait le vecteur vitesse ~v2 avec~i. On pourra exprimer tan(α) en fonction des données.

6. Donner l'expression du temps tf mis par la voiture M2 pour atteindre M1.

7. Donner l'expression des coordonnées (xI, yI) du point I où l'interception se produit, en fonction des données.

8. Application numérique : v1 = 60 km/h, v2 = 100 km/h, d = 30 m. Calculer α, tf et (xI
, yI).



mes réponses :

1) ( image 1 )

2) cette question me pose probleme et je pense m'etre trompé  ce qui m'empêche d'avancer :

OM1: x(t)=v1t et y(t)=-gt2/2 + v1t
OM2 : x(t) = v2* cos(a)*t et y(t) = -gt2/2 +v2*sin(a)*t

Mécanique 2D

Posté par
dirac
re : Mécanique 2D 15-10-17 à 19:39

Hello

Tu ne lis pas bien je crois le contenu de ton énoncé.

On te dit que les 2 véhicules ont des trajectoires RECTILIGNES et de plus, à la lecture de l'application numérique, je crois que l'on peut également considérer que les mouvements sont RECTILIGNES UNIFORMES  (c'est à dire que les vecteurs vitesse sont constants)

Pour le point M1:

x1(t) = v1t   y1(t) = 0

Pour le point M2:

x2(t) = v2cost    y2(t) = d - v2 sint

Peux tu ainsi repartir à la poursuite de la solution ?

Posté par
lnk28
re : Mécanique 2D 15-10-17 à 19:50

dirac @ 15-10-2017 à 19:39

Hello

Tu ne lis pas bien je crois le contenu de ton énoncé.

On te dit que les 2 véhicules ont des trajectoires RECTILIGNES et de plus, à la lecture de l'application numérique, je crois que l'on peut également considérer que les mouvements sont RECTILIGNES UNIFORMES  (c'est à dire que les vecteurs vitesse sont constants)

Pour le point M1:

x1(t) = v1t   y1(t) = 0

Pour le point M2:

x2(t) = v2cost    y2(t) = d - v2 sint

Peux tu ainsi repartir à la poursuite de la solution ?



avec les equations horaires de M1 et M2 je trouve donc :

question 3 :

Vx2 = v2*cos(a)

question 4 :

Vy2 : -at + v2*sin(a) + v1 * cos(a) - d

question 5 :

je ne vois pas comment y répondre

Posté par
dirac
re : Mécanique 2D 15-10-17 à 20:04

Question 3:

Si V2x < V1:  M2 n'interceptera jamais M1, il ne va pas assez vite
Si V2x > V1: il ne l'interceptera pas non plus, car il va trop vite

Donc il faut V2x = V1

A toi?

Posté par
lnk28
re : Mécanique 2D 15-10-17 à 20:13

dirac @ 15-10-2017 à 20:04

Question 3:

Si V2x < V1:  M2 n'interceptera jamais M1, il ne va pas assez vite
Si V2x > V1: il ne l'interceptera pas non plus, car il va trop vite

Donc il faut V2x = V1

A toi?


Alors V2x =  V2*Cos(a)-V1 ?

Posté par
dirac
re : Mécanique 2D 15-10-17 à 20:35

V_{2,x}^2 + V_{2,y}^2 = V_{2}^2

Avec

V_{2,x}  =  V_{1}

Donc  V_{2,y} =\sqrt{ V_{2}^2 - V_{1}^2}  (pour répondre à la question)

L'interception aura lieu lorsque y2(t) = 0

Soit  V_{2,y} t_f = d

Au fait   tg\alpha = \frac{V_{2,y}}{V_{2,x}} = \frac{\sqrt{ V_{2}^2 - V_{1}^2}}{V_1} =\sqrt{(\frac{V_2}{V_1})^2-1}

Posté par
lnk28
re : Mécanique 2D 15-10-17 à 21:06

dirac @ 15-10-2017 à 20:35

V_{2,x}^2 + V_{2,y}^2 = V_{2}^2

Avec

V_{2,x}  =  V_{1}

Donc  V_{2,y} =\sqrt{ V_{2}^2 - V_{1}^2}  (pour répondre à la question)

L'interception aura lieu lorsque y2(t) = 0

Soit  V_{2,y} t_f = d

Au fait   tg\alpha = \frac{V_{2,y}}{V_{2,x}} = \frac{\sqrt{ V_{2}^2 - V_{1}^2}}{V_1} =\sqrt{(\frac{V_2}{V_1})^2-1}


je ne comprend pas comment  et que veut dire  tf et tgalpha. Pouvez vous m'expliquer sil vous plait

Posté par
dirac
re : Mécanique 2D 15-10-17 à 23:07

tf est le temps nécessaire à l'interception. cf. question 6) de ton énoncé qui introduit cette donnée tf.

tg  est la même chose que tan()



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