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Mouvement (loi horaire)

Posté par
bbara25
27-11-12 à 14:22

Bonjour
j'ai vraiment besoin de vos explications pour un exercice.....s'il vous plaît.
Merci de votre compréhension

Alain et Boubacar courent sur une ligne droite et dans le même sens avec des vitesses constantes et respectivements égales à: Va = 8 m/s et Vb = 5 m/s. A l'instant to Alain se trouve au point xoA = 0 et Boubacar à un point xoB = 21 m.
1) A quelle date Alain rattrappera-t-il Boubacar?
2) Quelle sera la distance entre Alain et Boubacar à to = 5s et à to = 10s.

Depuis hier je cherche.....J'ai beaucoup de mal à comprendre cette leçon.

Posté par
bbara25
re : Mouvement (loi horaire) 27-11-12 à 15:42

S'il vous plaît quelle formule dois-je utiliser pour la question 1) ainsi je pourrais me débrouiller seule

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvement (loi horaire) 27-11-12 à 16:03

Bonjour,

Mouvement (loi horaire)

Sans légende !

J'attends tes réactions.

Posté par
bbara25
re : Mouvement (loi horaire) 27-11-12 à 16:33

si je comprends bien d'après le graphique ils se rencontreront à une distance = 55m soit t= 7s

Posté par
bbara25
re : Mouvement (loi horaire) 27-11-12 à 16:34

tout d'abord merci pour votre réaction

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvement (loi horaire) 27-11-12 à 16:41

Presque... attention la lecture du graphique n'est peut-être pas aussi précise que le calcul.
___________

Alors, ces "lois horaires" ?

Alain pour t = 0 s se trouve à l'origine des espaces x0A = 0 m
Il court à 8 m/s
donc
à t = 1 s il se trouvera à x1A = 8 m
à t = 2 s il se trouvera à x2A = 16 m
à t = 3 s il se trouvera à x3A = 24 m
...

Tu connais bien cela depuis plusieurs années.
Quelle fonction x(t) proposerais-tu pour décrire ce mouvement ?

Posté par
bbara25
re : Mouvement (loi horaire) 27-11-12 à 16:43

quelles sont les formules à utiliser s'il vous plaît.

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvement (loi horaire) 27-11-12 à 16:44

De quelle fonction la "courbe" rouge est-elle une représentation graphique ?

Posté par
bbara25
re : Mouvement (loi horaire) 27-11-12 à 16:54

ça représente une fonction linéaire
x(t) = 8x

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvement (loi horaire) 27-11-12 à 16:59

Oui... mais c'est une fonction dont la variable est le temps. Le temps est traditionnellement noté t en physique
C'est aussi ce que signifient les trois caractères (t) : "fonction du temps"
Donc :

xA(t) = 8.t

Voilà la loi horaire qui décrit le mouvement d'Alain pour t > 0 s
_________

Et quelle sera la loi horaire de Boubacar ?

xB(t) ?

Comment se nomme la fonction dans son cas. Ce n'est plus une fonction linéaire. C'est une fonction ... (vieux souvenir, troisième au collège !).

Peux-tu l'écrire ?

Posté par
bbara25
re : Mouvement (loi horaire) 27-11-12 à 17:15

c'est une fonction affine
xB(t) = 21t + t

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvement (loi horaire) 27-11-12 à 17:20

Oui, c'est une fonction affine !

Mais l'équation que tu donnes de la loi horaire n'est pas bonne.

Regarde :

pour t = 0 s Boubacar se trouve à x0B = 21 m
pour t = 1 s Boubacar se trouve à x1B = 26 m
pour t = 2 s Boubacar se trouve à x2B = 31 m
...

Tu as bien compris qu'en remplaçant dans l'équation horaire la variable t (le temps, ou l'instant) par une valeur on peut calculer la position du mobile.

Nouvelle proposition ?

Posté par
bbara25
re : Mouvement (loi horaire) 27-11-12 à 17:32

xB(t) = 21 + t

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvement (loi horaire) 27-11-12 à 17:36



Je calcule avec ta proposition :

pour t = 0 s on aurait x0B = 21 + 0 = 21 m ; ce serait possible
pour t = 1 s on aurait x1B = 21 + 1 = 22 m ; ce n'est pas bon

Il faut qu'à chaque fois que t augmente de 1 seconde, la distance augmente de 5 mètres puisqu'il court à 5 mètres pas seconde. Cela devrait te donner des idées...

Posté par
bbara25
re : Mouvement (loi horaire) 27-11-12 à 17:43

xB(t) = 21t + 5

Excusez moi j'ai cours tout à l'heure je viens terminer demain matin
Merci Bonne soirée à tous
je reverrai tout ça à mon retour

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvement (loi horaire) 27-11-12 à 17:50



Puisque tu multiplies t par 21, à chaque fois que t augmente de 1 seconde, le résultat, xB(t) va augmenter de 21 m
Tu as donc écrit qu'il court à 21 mètres par seconde (ce que même les meilleurs sprinteurs ne savent pas encore faire !)
Regarde pour être convaincu(e) :

pour t = 0 s on aurait x0B = 210 + 5 = 0 + 5 = 5 m ; ce n'est plus bon
pour t = 1 s on aurait x1B = 211 + 5 = 21 + 5 = 26 m
pour t = 2 s on aurait x2B = 212 + 5 = 42 + 5 = 47 m
_____________

La prochaine tentative sera la bonne. Mais il faudrait maintenant que tu relises ton cours en cherchant à le comprendre.

À demain !

Posté par
bbara25
re : Mouvement (loi horaire) 28-11-12 à 11:16

Bonjour
Voilà ce que j'ai trouvé
xB(t)= 5t + 21

Posté par
bbara25
re : Mouvement (loi horaire) 28-11-12 à 12:03

Pour répondre à la question1) dois-je faire maintenant
Alain rattrapera Boubacar à la date
8t = 5t + 21
8t - 5t = 21
     3t = 21
      t = 21/3
      t = 7
Donc t = 7s
Vérification
xA = 8 x 7 = 56m
xB = 5 x 7 + 21 = 56m

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvement (loi horaire) 28-11-12 à 12:43

Bonjour,

C'est bien.

Tu dois absolument retenir :
Dans cette fonction
x(t) = at + b

le coefficient de t est la vitesse
À chaque fois que t augmente d'une unité de temps (par exemple une seconde) la valeur de x(t), qui indique la position, augmente de a
donc a est bien la distance parcourue par unité de temps, c'est-à-dire la vitesse

le terme b est la position à l'origine des temps (c'est-à-dire pour t = 0 s)
en effet, pour t = 0 s on trouve x(t) = b

Pour Alain :
. la vitesse est 8 m/s
. la position pour t = 0 s est x0A = 0 m
donc
xA(t) = 8.t + 0 = 8t

Pour Boubacar !
. la vitesse est 5 m/s
. la position pour t = 0 s est x0B = 21 m
donc
xB(t) = 5t + 21
______________

À quel instant Alain rattrapera-t-il Boubacar ?

Réponse : à cet instant leurs positions seront les mêmes, donc
8t = 5t + 21
8t - 5t = 21
3t = 21
t = 7 s

Leur position commune sera alors
8 7 = 5 7 + 21 = 56 m

Posté par
bbara25
re : Mouvement (loi horaire) 28-11-12 à 13:10

Pour la question 2)
à to = 5s Alain se trouve à xA = 8 x 5
xA = 40m

à to = 5s Boubacar se trouve à xB = 5 x 5 + 21
xB = 46m

Donc to = 5s la distance entre Alain et Boubacar est:
xB - xA = 46m - 40m = 6m
est ce que j'ai juete pour to = 5s

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvement (loi horaire) 28-11-12 à 13:33

C'est bon.

On note t0 l'instant du départ
donc là ce serait plutôt t = t5 = 5 s
mais c'est un peu un détail.
___________

Je te montre une deuxième manière de faire (un peu plus rapide que la tienne s'il y a plusieurs écarts à calculer)

Je note (t) l'écart, à l'instant t, entre Boubacar et Alain
Si (t) > 0 c'est que Boubacar est devant Alain, et si (t) < 0 c'est qu'Alain a dépassé Boubacar.

(t) = (la position de Boubacar) - (la position d'Alain)
(t) = xB(t) - xA(t)
(t) = 5t + 21 - 8t
(t) = -3t + 21

Premier cas :
au départ t = t0 = 0 s
(0) = 21 m
Boubacar est 21 mètres devant Alain

Deuxième cas :
après 5 secondes, donc t = t5 = 5 s
(5) = -35 + 21 = -15 + 21 = + 6 m
Boubacar a encore 6 mètres d'avance par rapport à Alain

Troisième cas :
Pour t = t10 = 10 s
...

Je te laisse faire par la méthode que tu veux !

Posté par
bbara25
re : Mouvement (loi horaire) 28-11-12 à 13:49

On a (t) = -3t + 21
d'où (t) = -3(10) + 21 = 9
Donc Boubacar aura une avance de 9m sur Alain après
t = t10 = 10s

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvement (loi horaire) 28-11-12 à 13:55

Erreur de signe !

(10) = -310 + 21 = -30 + 21 = - 9 m

Donc Alain aura dépassé Boubacar de 9 mètres après 10 secondes.

Tous ces résultats peuvent être confirmés par le graphique : Alain (droite rouge) et Boubacar (droite bleue).

J'espère que les lois horaires te sont un peu plus familières...

Posté par
bbara25
re : Mouvement (loi horaire) 28-11-12 à 14:19

Merci INFINIMENT, une fois de plus vous m'avez aidée à comprendre ma leçon...
je vais revoir toutes les explications

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvement (loi horaire) 28-11-12 à 14:24

Bien sûr pour t = 10 s tu pouvais appliquer la méthode que tu avais employée pour t = 5 s :

Alain se trouve à xA(10) = 8 10 = 80 m

Boubacar se trouve à xB(10) = 5 10 + 21 = 50 + 21 = 71 m

Alain est bien passé devant Boubacar et est maintenant 9 mètres devant lui.
_____________

Je t'en prie.
À une prochaine fois !



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