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Niveau terminale
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Mouvement uniforme

Posté par
beta
22-09-17 à 13:38

Bonjour je voudrais qu'on m'aide a terminer un exercice . j'ai réussi a traiter la première question mais la 2eme et la troisième pas encore.
Voilà l'énoncé.
Un projectile est lance dans le champ de pesanteur avec une vitesse Vo=200 m pa sec le vecteur Vo fait un angle a=20° par rapport a l'horizontale
Calculer pour une portee horizontale
D=2500m
1)la flèche
2)la durée du tir , l'impact se produisant au point p sur le sol horizontal
3)la vitesse du projectile au point d'impact
On prendra g=9.8N
Merci d'avance

Posté par
dirac
re : Mouvement uniforme 22-09-17 à 13:44

Re-Hello

Si tu as trouvé la flèche, c'est que tu as déjà fait l'essentiel il me semble ... Peux tu faire un résumé de ce que tu as écrit. Nous pourrons alors t'aider pour la suite nous appuyant sur  tes résultats et ton formalisme.

Posté par
beta
re : Mouvement uniforme 22-09-17 à 14:08

Voilà ce que j'ai fait
1)calculons la flèche
Système : un projectile
Référentiel terrestre
Bilan des forces
Le poids p en vecteur du projectile
App TCI
P en vecteur=ma et a en vecteur
g en vecteur =a en vecteur
J'ai ensuite projeté suivant (ox;oz)
ax=0 et Az=-g
Condition initiale Vox=Vo cosa et Voz=Vo sina et h(oz=D)
Vecteur vitesse Vx=Vo cosa et Vz=-gt+Vo sina
Vecteur position
X=Vo cosa t et z=-g t carrée su 2+Vosinat +D
Équation cartésienne
Z=-gx carre\2Vo carre cos carré a +x tana + D
Flèche
Vz vecteur parallèle a ox d'où  t=Vosina\g
Finalement
H= Vo carré sin a carré \2g

Posté par
dirac
re : Mouvement uniforme 22-09-17 à 14:48

Je ne suis pas d'accord avec toi pour les conditions initiales ...

D est la portée: c'est à dire l'abscisse x du point P où le projectile touchera à nouveau le sol

Les conditions initiales sont x = 0  et z = 0

La portée (le point P(D,0) donc) est le 2nde solution  z(x) = 0   ou bien z(t) = 0

C'est d'ailleurs en résolvant z(t) = 0 que tu trouves la réponse à la 2nde question

Pour la 3ème tu peux réintégrer la valeur de t trouvée dans l'expression de la vitesse ou bien exprimer la conservation de l'énergie mécanique du projectile...

Posté par
beta
re : Mouvement uniforme 22-09-17 à 15:52

merci pour avoir corrige mon erreur je trouve le temps est égal a 13.95 s et quand je réintègre le temps dans -gt+ Vosina je trouve kelke chose de negative peut etr je doit chercher la racine carrée des deux expression de la vitesse

Posté par
dirac
re : Mouvement uniforme 22-09-17 à 18:08

Résumé des épisodes précédents:

\ddot{x} = 0
\ddot{z} = -g

\dot{x} = v_0cos\alpha
\dot{z} = -g.t + v_0sin\alpha

x = v_0cos\alpha.t
z = -\frac{1}{2}g.t^2 + v_0sin\alpha.t

A la flèche,   \dot{z} = 0 ,  le projectile y passe donc à l'instant  t_F = \frac{v_0sin\alpha}{g}, ce qui correspond à  z_F = \frac{v_0^2sin^2\alpha}{2g}

Retour sur les points ouverts:

z = -\frac{1}{2}g.t^2 + v_0sin\alpha.t = t( -\frac{1}{2}g.t + v_0sin\alpha)

Donc z = 0 pour 2 valeurs de t:

- t = 0  (ça c'est le début de l'histoire)

- et t tel que -\frac{1}{2}g.t + v_0sin\alpha = 0

Donc le projectile retombe sur le sol en P à l'instant  t_P = \frac{2v_0sin\alpha}{g}

Numériquement je trouve tP = 14,2 s

(on aurait pu également déterminer l'abscisse du sommet de la parabole et multiplier par 2)

Concernant sa vitesse, tu connais l'instant donc tu peux calculer les composantes de la vitesse, puis sa norme.

Pour faire plus court:

- l'énergie mécanique du projectile se conserve (personne n'a parlé de frottements)
- son énergie potentielle est la même en O et en P puisque qu'en ces 2 points z = 0
- donc son énergie cinétique est la même en O et en P
- donc en P sa vitesse vaut V0

C'est bon ?

Posté par
beta
re : Mouvement uniforme 22-09-17 à 18:23

Même quand je prend votre  relation je trouve toujours 13.95 s

Posté par
dirac
re : Mouvement uniforme 22-09-17 à 18:54

Et tu as raison ...



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