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mouvement uniformément varié ascenseur.

Posté par
saw62
20-11-17 à 14:02

bonjour

j'ai du mal dans la compréhension d'un exercice corrigé. je me tourne donc vers vous.

exercice 4 :

A partir du graphique représentant la vitesse en fonction du temps lors du démarage d'une cabine d'ascenseur, on demande de determiner la distance parcourue au bout de 4,0S.

t  = 0  --> 0m.s-1 = v0
t = 1   --> 1.5 m.s-1 = v1
t= 2    --> 3 m.s-1  = v2
t = 3 --> 3m.s-1 = v3
t= 4 --> 3m.s-1 = v4

de la je tombe sur un systéme a deux equation je n'y comprends rien du tous

x1 = 1/2 a.t² + v0t
v1 = a.t

x2 = v02t + x02
v2 = v02

x2 = 3t = x02
x2= (t=4) = 12t +x02

t0  x(0) = x0 = 0
       v01 = 0

t=2   x(2) = 1/2 a.t²
           v1(2) = 3 = a*2

=>  x1 = 1.5/2 + c
        x1(t=2) = 1.5/2 t² = 3m

x2(t=2) = x1(t=2) = 3t+x02
                                        = 6+ x02 = 3
                                       = x02 = -3 m

x2 (t=4) = 3*t=3
                   = 12-3
                  = 9m

voila donc si quelqu'un pourrait m'expliquer le sens de tous ses calcul pour moi c'est du chinois bien que j'ai compris que c'était un mouvement uniformément varié je ne comprends pas l'utilisation de la formule merci de votre aide.

Posté par
dirac
re : mouvement uniformément varié ascenseur. 20-11-17 à 14:37

Hello

Je ne comprends pas bien cet enchainement d'expression. Par contre, à partir des données du problème:

Entre t=0 et t=2 s , le mouvement est uniformément accéléré:

v/t = Cste = a = 1,5m.s-2

donc au bout de 2 s, la distance partcourue est (la vitesse initiale étant nulle):

d = 1/2at2 = 1/2 x 1,5 x 22 = 3 m

Entre t=2s et t=4s, la vitesse est uniforme et vaut 3 m.s-1

Donc entre ces 2 instants, la distance parcourue est

d' = 3 x (4-2) = 6 m

La distance totale est donc:  d+d' = 9 m

Pour calculer d (1ere phase) tu aurais pu égaler appliquer la "formule" reliant vitesse et distance dans le cas d'un mot uniformément accéléré:

v22-v02 = 2 x a x d

soit 32 = 2 x 1,5 x d,  ce qui donne bien sûr d = 3 m

Posté par
saw62
re : mouvement uniformément varié ascenseur. 20-11-17 à 14:57

merci de me repondre, je n'ai pas compris la formule pour d' ca serait d' = v *(t2-t4) il ne me semble pas l'avoir deja vu

Posté par
picard
re : mouvement uniformément varié ascenseur. 20-11-17 à 15:11

Bonjour.

Le mouvement comporte deux phases...
     1) la phase d'accélération, durant laquelle le mouvement est rectiligne uniformément varié.
Cette phase débute à l'instant où l'ascenseur, initialement immobile démarre ; elle s'achève 2 s plus tard, quand l'ascenseur atteint la vitesse de 3 m.s-1.

En choisissant comme origine des abscisses la position de départ de l'ascenseur et comme origine des temps, l'instant où il démarre, on peut écrire les équations horaires suivantes :
v = a t     et     x = 1/2 a t2

Comme v = 3 m.s-1 à t = 2 s, on peut calculer la valeur de l'accélération a : a = v / t      
soit numériquement :    a = 3 / 2 = 1,5 m.s-2
A cet instant, l'ascenseur se trouve à l'abscisse  x = 1/2 a t2     soit, numériquement :     x(2) = 1/2 * 1,5 * 22 = 3 m


     2) la phase de déplacement à vitesse constante, durant laquelle le mouvement est rectiligne uniforme.
Cette phase débute à l'instant où l'ascenseur passe au point d'abscisse x(2) = 3 m avec une vitesse v = 3 m.s-1.

En conservant les mêmes origines des abscisses et des temps, l'équation horaire s'écrit :
x = v t + x0

Comme à t = 2 s, l'ascenseur se trouve à l'abscisse x(2) = 3 m, avec la vitesse v = 3 m.s-1 , on a, numériquement :
x(2) = 3 = (3 * 2) + x0     on tire alors : x0 = 3 - (3*2) = - 3 m

L'équation horaire s'écrit donc :     x = 3 t - 3.


Finalement, à l'instant t = 4.0 s, l'ascenseur se trouvera à l'abscisse x(4 ) = (3 * 4) - 3
c'est à dire : x(4) = 12- 3 = 9 m.



Remarque pour terminer : Je pense que ce qui vous perturbe c'est le x0 = -3 m.
Cette valeur est purement fictive, l'ascenseur ne passe jamais par cette position avec une vitesse de 3 m.s-1.
Ceci est du au choix des origines des abscisses et des temps, choix identiques pour les DEUX phases du mouvement.


Ne lisez ce qui suit que si vous n'avez pas saisi le pourquoi du x0 = -3 m.
Il peut paraître plus "naturel" de changer d'origine des abscisses et des temps pour chacune des phases.
On a alors :
     1° phase (durée 2 s) : OA  position de départ de l'ascenseur ; OT instant du départ
v = a t        avec  a  = 1,5 m.s-2                x = 1/2 a t2     x(2) = 3 m

     2° phase ( début, 2 s après le démarrage ; durée 2 s) : OA  position de l'ascenseur quand il atteint la vitesse de 3 m.s-1 ; OT instant où s'achève la phase d'accélération
x' = v t'      (il n'y a pas de x0 puisque l'ascenseur se trouve à la nouvelle origine des abscisses à l'instant où débute cette phase)      numériquement :     x' = 3 t'
A la fin de cette phase, soit, 2 s plus tard, l'ascenseur a parcouru : x' = 3 * 2 = 6 m


La distance totale parcourue durant les deux phases est donc d = x + x'
soit, numériquement, d = 3 + 6 = 9 m.

Les deux méthodes aboutissent évidemment aux mêmes résultats !



A plus.

Posté par
picard
re : mouvement uniformément varié ascenseur. 20-11-17 à 15:15

Salut dirac !
Toi aussi tu choisis des origines des abscisses et des temps différentes pour les deux phases.


Désolé du croisement.

Posté par
dirac
re : mouvement uniformément varié ascenseur. 20-11-17 à 15:23

Hello picard
Pas de souci. Je regrette même d'avoir "bâclé " une réponse pendant rédigeait une aide bien plus appropriée. Ne te prive donc pas de croiser



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