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Niveau seconde
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Mouvements et vitesses

Posté par
whatsername
02-01-08 à 17:16

Bonjour à tous. Je suis nouvelle sur ce forum et j'ai besoin de votre aide pour un problème de Physique sur la vitesse et les référentiels (niveau seconde).

Problème:
Vous êtes assis dans un train se déplaçant à vitesse constante V= 300 km.h-1.
Dire à quelle vitesse et dans quel sens se déplacent les objets suivants par rapport à vous (référentiel : le train)

- un autre train de même vitesse faisant le trajet inverse
- un arbre sur le côté de la voie
- un train se déplaçant à V= 100km.h-1 dans le même sens que votre train
- un train se déplaçant à V= 100km.h-1 dans le sens contraire à votre train

Je n'arrive pas du tout à répondre vu que nous n'avons pas commencé la leçon.
Pourriez vous m'expliquer comment on détermine le sens (justification et vocabulaire à employer) et tout particulièrement comment on calcule la vitesse par rapport à un référenciel donné?
De plus, il ne s'agit que du premier exercice sur quatre dans le même style.
Je n'attends pas les réponses (cet exercice ne sera vraisemblablement pas nôté) mais seulement que vous m'expliquiez parce que je n'y comprends rien. Personne ne peut m'aider dans mon entourage et je ne trouve aucune fiche de leçon claire qui pourrait m'aider.

Merci d'avance.

Posté par
whatsername
Mouvements et vitesses 03-01-08 à 12:04

Bonjour, je suis en seconde et j'ai besoin de votre aide pour de la physique. Je ne comprend rien à plusieurs exercices sur les mouvements et les référentiels.

Voici l'énoncé:

Vous êtes assis dans un TGV se déplaçant à vitesse constante V=300 km.h-1.
Dire à quelle vitesse et dans quel sens se déplacent les objets suivants par rapport à vous ( donc le référentiel est le TGV) :

- un TGV de même vitesse faisant le trajet inverse
- un arbre sur le côté de la voie
- un autre train se déplaçant à 100km.h-1 dans le même sens que votre TGV
- un autre train se déplaçant à 100km.h-1 dans le sens contraire à votre TGV

Nous n'avons pas commencé la leçon et ce sont des exercices qui ne seront probablement pas nôtés mais sur quatre exercices du même genre, je n'ai pas fait grand chose.
Le problème est que je ne connais pas la méthôde pour calculer la vitesse et je ne connait pas non plus le vocabulaire que je dois utiliser pour parler du sens. Pourriez vous m'expliquer, s'il vous plaît?
Ce serait vraiment simpa parce que je galère vraiment

Néanmoins voici ce que j'ai répondu (enfin j'ai essayé quoi!):
- Vitesse : aucune idée! Sens : sens contraire (?) au TGV (je ne fais que répéter l'énoncé mais que voulez vous que je dise!)
- Vitesse : 300km.h-1 Sens : idem
- Vitesse : 200km.h-1 Sens : même sens que le TGV
- Vitesse : Sens : contraire au TGV

Je suis perdue alors pourriez vous éclairer ma lanterne?

*** message déplacé ***

Posté par
whatsername
Oups 03-01-08 à 12:07

Dsl d'avoir posté deux fois ce post mais je suis nouvelle sur ce forum.
J'ai cru que je ne l'avais pas posté parce que je ne le trouvais plus!
Encore désolé!

Posté par
Thallo
re : Mouvements et vitesses 03-01-08 à 12:36

Le référentiel est ton train
donc dans ce référentiel, tu ne bouges pas !
et si un autre train se déplace à la même vitesse que toi, dans le même sens que toi, on considère qu'il ne bouge pas non plus.

Dans le cas de l'arbre (où d'une vache qui regarde le train), pour toi c'est l'arbre qui se déplace de 300km.h-1 (dans le sens opposé au tien)

Pour le train qui se déplace de 300km.h-1 dans le sens opposé.
Dans ton référentiel, il se déplace de 600km.h-1 dans le sens opposé

on peut dire que vton référentiel=vnormal-300
(cette formule n'est pas toujours vraie, mais dans ton cas si :p)

Si c'est négatif, c'est qu'il se déplace dans le sens opposé

Posté par
whatsername
Alors 03-01-08 à 13:29

Si je comprends bien, les réponses sont
- Vitesse : 600 km.h-1 Sens : contraire au TGV
600 km.h-1 parce que je dois prendre en compte ma vitesse et la sienne, c'est cela?
- 300 km.h-1, sens : contraire
- Vitesse : 200 km.h-1 (j'ai utilisé ta formule qui est assez pratique!) Sens : contraire non? vu qu'il ne va pas assez vite donc on aura l'impression qu'il reculera.
- Vitesse : 400 km.h-1 (c'est comme pour le premier train donc. C'est ça?) Sens : contraire

Je commence à comprendre! Enfin, j'espère ne pas me tromper :!
Alors est-ce que ces réponses sont justes?

Merci encore de ton aide.

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvements et vitesses 04-01-08 à 09:45

Bonjour,

C'est très bien d'avoir essayé !

Tu es assise dans le train qui roule. Pour parler du sens il faut définir l'avant et l'arrière. Je te propose d'appeler l'avant la direction vers laquelle se dirige le TGV qui sert de référentiel.

Je prends tout d'abord la deuxième question, qui est la plus simple, l'arbre sur le côté de la voie.
Tu as raison de dire que dans le référentiel du TGV, ou par rapport à toi, sa vitesse est de 300 - 0 = 300 km.h-1
Si tu regardes par la fenêtre tu le vois venir de l'avant et disparaître vers l'arrière. Donc le sens est "vers l'arrière"

Je prends maintenant la troisième question : le train qui roule à 100 km.h-1 et va vers l'avant, "dans la même direction que le TGV" dit l'énoncé.
Si tu regardes par la fenêtre tu vois ce train vers l'avant du TGV. Mais le TGV est plus rapide et donc le dépasse. Comme le train dépassé avance dans la même direction que le TGV, ce train ne semble pas aller aussi vite qu'un arbre immobile.
(Si ce train était un autre TGV avançant dans la même direction à 299 km.h-1 il faudrait très longtemps pour le dépasser ; sa vitesse serait de 1 km.h-1 par rapport à ton TGV.)
Puis le train qui roule à 100 km.h-1, après avoir été dépassé, est maintenant vers l'arrière.
Tu as raison de dire que par rapport au TGV sa vitesse est 300 - 100 = 200 km.h-1.
Puisqu'il disparaît vers l'arrière du TGV, le sens est également "vers l'arrière".

Peux-tu maintenant essayer de refaire les questions 1 et 4 ?



*** message déplacé ***

Posté par
whatsername
re 04-01-08 à 15:40

Alors, je me lance!

1.Vitesse : 600 km.h-1
Sens : vers l'arrière

2.Vitesse : 300 km.h-1
Sens : vers l'arrière

3.Vitesse : 200 km.h-1
Sens : vers l'arrière

4.Vitesse : 400 km.h-1
Sens : vers l'arrière

A toi de me dire si je ne me suis pas trompée. (j'ai répété le 2 et le 3 pour vérifier qu'il n'y avait pas de confusion)

Ai je le droit d'employer l'expression "vers l'arrière" ou dois-je dire "sens contraire au Tgv" ?

Merci beaucoup de m'accorder du temps et de m'aider!

*** message déplacé ***

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvements et vitesses 04-01-08 à 17:02



Très bien. Je dirais quelque chose comme "vers l'arrière du TGV". Tu as bien compris.

Le seul cas où le mouvement se ferait "vers l'avant du TGV" serait le cas d'un autre TGV roulant plus vite que le tien et allant dans la même direction.
Si un TGV roulant à 320 km/h dépassait le tien, alors la vitesse par rapport au tien serait 20 km/h et vers l'avant du tien (et de l'autre ! )



*** message déplacé ***

Posté par
whatsername
re 04-01-08 à 18:45

J'ai réussi!

Merci beaucoup de ta précieuse aide.

Cependant j'ai encore une question.
Dans un autre exercice, on me pose plusieurs questions dans le style "Quel est le mouvement de ... dans le référenciel ...?".
Dois-je répondre en donnant le sens et la vitesse comme précédemment?
Dois-je évoquer la trajectoire? Ou bien la trajectoire équivaut-elle au sens?

Désolé mais j'ai envie de bien faire^^

Voila, si tu pouvais m'apporter une nouvelle fois ton aide.
Merci encore!

*** message déplacé ***

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvements et vitesses 04-01-08 à 19:04

Difficile de répondre sans l'énoncé (au passage : tu as parfaitement raison de vouloir bien faire ! )

La trajectoire n'est pas équivalente au sens : si je laisse tomber ma gomme, la trajectoire est la verticale entre ma main et le sol et le sens est clairement vers le bas.

Si je lance une balle de tennis vers le haut strictement à la verticale (difficile à réussir...) la trajectoire est encore une portion de verticale et le sens est d'abord vers le haut puis vers le bas.

Il n'est pas toujours facile d'annoncer une vitesse. Il faut des données pour cela. Mais si on ne peut pas donner la valeur numérique de la vitesse on peut souvent, comme tu le proposes, annoncer la trajectoire et le sens dans lequel cette trajectoire est parcourue.



*** message déplacé ***

Posté par
whatsername
re : Mouvements et vitesses 04-01-08 à 20:13

D'accord.

Alors si tu as le temps, je te donne l'énoncé.

Une valise est fixée sur le porte bagage d'une moto roulant en ligne droite sur une autoroute à la vitesse constante V= 120 km.h-1

1. Quel est le mouvement de la valise dans le référentiel terrestre?
2.Quel est le mouvement de la valise dans le référentiel de la moto?
3. Quel est le mouvement de la valise dans le référentiel d'une voiture de vitesse constante V= 130 km.h et roulant en sens inverse de la moto-1

Vitesse :
1. 130 km.h-1
2. 0 km.h-1 (vitesse nulle)
3. 250 km.h-1

Sens :
1. On ne peut pas parler de sens, non?
2. Pas de sens, la valise est immobile par rapport à la moto.
3. Vers l'arrière (ou sens contraire)

Trajectoire :
1. Horizontale, non?
2. Pas de trajectoire
3. Horinzotale


A toi de juger (si ça ne te dérange pas bien sur)

Merci pour tout

*** message déplacé ***

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvements et vitesses 05-01-08 à 08:06

Bien sûr que cela ne me dérange pas.

Les trois vitesses : parfait !
A noter cependant que la vitesse est de nature vectorielle (non seulement une "valeur" mais justement aussi une direction et un sens). Donc, si l'on convient de compter positivement les vitesses des mouvements dans le même sens que le déplacement de la moto pour le référentiel terrestre (référentiel 1) et dans le même sens que le déplacement de la voiture (référentiel 3), alors on écrit :
1 : + 130 km.h-1
2 : 0 km.h-1
3 : - 250 km.h-1

Sens :
1 : dans le référentiel terrestre le sens de déplacement de la valise est le même que celui de la moto
2 : très bien ; pas de mouvement donc pas de sens à donner
3 : oui, dans le référentiel de la voiture le sens de déplacement de la valise est à l'opposé du sens de déplacement de la voiture.

Tu constates ainsi que "même sens" s'est traduit par une vitesse positive et que "sens opposé" s'est traduit par une vitesse négative.

Trajectoires : l'énoncé parle de "ligne droite" pour le déplacement de la moto sur l'autoroute, donc on va supposer que l'autoroute est un plan...
1 : ligne droite
2 : pas de trajectoire
3 : ligne droite

Tu as bien compris tout cela. Bravo !



*** message déplacé ***

Posté par
whatsername
re : Mouvements et vitesses 05-01-08 à 12:17

Sincèrement, Merci

Youpee! J'ai cru que je ne verrai jamais la fin de ces exercices!
Il est bien gentil le prof mais nous "lacher" ça comme ça, sans leçon... (Gloups) Enfin, pour le reste, on verra en cours.

Grâce à toi Coll, j'ai bien compris ces exercices.
Merci encore!

Bonne année (un peu en retard) et à une prochaine fois peut-être!

*** message déplacé ***

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvements et vitesses 05-01-08 à 13:44

Je t'en prie. Excellente année à toi aussi.
A une prochaine fois !


*** message déplacé ***

Posté par _Enrico_ (invité)re : Mouvements et vitesses 08-01-08 à 15:56

Bonjours et excusez moi j'ai cru voir une erreur arretez moi si je me trompe.

Citation :
Une valise est fixée sur le porte bagage d'une moto roulant en ligne droite sur une autoroute à la vitesse constante V= 120 km.h-1

1. Quel est le mouvement de la valise dans le référentiel terrestre?
2.Quel est le mouvement de la valise dans le référentiel de la moto?
3. Quel est le mouvement de la valise dans le référentiel d'une voiture de vitesse constante V= 130 km.h et roulant en sens inverse de la moto-1


Ici la vitesse de la moto est de 120km.h-1 donc pour la question 1 la vitesse de la valise est celle de la moto soit 120km.h-1
Hors vous dite que la vitesse à la question 1 est de 130km.h-1

Citation :
Les trois vitesses : parfait !
A noter cependant que la vitesse est de nature vectorielle (non seulement une "valeur" mais justement aussi une direction et un sens). Donc, si l'on convient de compter positivement les vitesses des mouvements dans le même sens que le déplacement de la moto pour le référentiel terrestre (référentiel 1) et dans le même sens que le déplacement de la voiture (référentiel 3), alors on écrit :
1 : + 130 km.h-1
2 : 0 km.h-1
3 : - 250 km.h-1


*** message déplacé ***

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvements et vitesses 08-01-08 à 17:56

Bonjour _Enrico_

On te t'arrêtera pas car tu ne te trompes pas ! Tu as bien vu.

La réponse à la première question est bien + 120 km.h-1

Merci d'avoir corrigé cette erreur !


*** message déplacé ***



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