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mrua - problème

Posté par
nanaB
18-03-19 à 19:47

Bonsoir,

Pourriez vous m'aider à démarrer ce problème svp? J'ai essayé de trouver l'accélération mais je tombe sur 2racine carrée de 3/5 m/s^2.

Voici l'énoncé :
Une voiture part du repos et met 10 secondes pour parcourir 150 m en MRUA. Quelle distance parcourt-elle durant la troisième seconde ? 
1. 6,0 m 
2. 7,5 m 
3. 13,5 m 
4. 15,0 m

Merci.

Posté par
odbugt1
re : mrua - problème 18-03-19 à 20:09

Bonjour,
On choisit comme origine des espaces le point ou se trouve la voiture à la date t=0
On choisit comme origine des dates l'instant ou la voiture démarre.
Avec ces choix : x(t) = (1/2)*a*t²

Calcule d'abord l'accélération " a " de cette voiture.
La "troisième seconde" débute à la date t=2s et se termine à la date t=3s
La distance D cherchée est donnée par D = x(3) - x(2)

Posté par
nanaB
re : mrua - problème 18-03-19 à 23:00

Donc la position initiale est 0m? Je ne comprends pas très bien..
La position finale est 150 m. On sait aussi que la vitesse initiale est 0m/s et le temps = 15sec.. mais la position initiale.. on n'a pas de donnée sur ça..

Posté par
odbugt1
re : mrua - problème 18-03-19 à 23:37

Equation générale d'un MRUV : x(t) = (1/2)*a*t² + v(0)*t + x(0)
Ici on a v(0) = 0 et x(0) = 0

donc, comme indiqué précédemment : x(t) = (1/2)*a*t²
L'énoncé indique que x(10) = 150m
donc :
150 = (1/2)*a*(10²)
150  = 50 * a
a = 3m/s²

Je te laisse terminer.

Posté par
nanaB
re : mrua - problème 18-03-19 à 23:51

Ah oui d'accord..
Pour x(3) j'ai trouvé 13,5m tandis que pour x(2) : 6m. La différence me fait 7,5m.

Mais en fait il y a quand meme une chose que j'ai du mal à saisir, et ce depuis longtemps déjà.
Ici x(0) =0, cela veut dire que la position lorsque t=0sec vaut 0m?
Mais ça ne peut pas exister par exemple, une position initiale qui n'est pas nulle alors que le temps et la vitesse initiale sont tous les deux nuls?

Posté par
odbugt1
re : mrua - problème 19-03-19 à 00:52

Citation :
Pour x(3) j'ai trouvé 13,5m tandis que pour x(2) : 6m. La différence me fait 7,5m.

Oui, c'est exact


Regarde le schéma ci-dessous :
Au même instant deux mobiles (1) et (2) partent, l'un de A l'autre de B, sans vitesse initiale.
Tous les deux se dirigent vers C.
L'origine des dates est fixée comme étant l'instant où les deux mobiles démarrent.
Ils sont tous les deux animés d'un MRUV d'accélération 4m/s² pour (1) et 3m/s² pour (2)

A ton avis quelles seront les équations horaires x1(t) et x2(t)
x1(t) = ..... ?
x2(t) = ......?

mrua - problème

Posté par
nanaB
re : mrua - problème 19-03-19 à 09:55

Je dirais que pour X1(t) = Xo + 4*0^2/2 donc x1(t) = xo (ça me parait faux)
Tandis que pour x2(t) = xo + 3*3^2/2 donc x2(t) = xo + 13,5

Posté par
odbugt1
re : mrua - problème 19-03-19 à 11:19

Pour (1) :
x1(t) = (1/2)*4*t² = 2t²
En effet à la date t=0 le mobile ( 1) se trouve en A à l'abscisse x(A) = 0

Pour (2) :
x2(t) = (1/2)*3*t² + 3= 1,5t² + 3
En effet à la date t=0 le mobile (2) se trouve en B à l'abscisse x(B) = 0

Tu vois donc que pour B il est parfaitement possible qu'un mobile se trouve à :
une position initiale qui n'est pas nulle alors que le temps et la vitesse initiale sont tous les deux nuls

Entraîne toi :
Je ne change rien aux données précédentes mais je modifie l'origine des espaces sur l'axe A BC

Que deviennent les équations horaires de (1) et de (2) ?

mrua - problème

Posté par
odbugt1
re : mrua - problème 19-03-19 à 11:25

Attention à ma faute de frappe concernant le mobile (2) :

En effet à la date t=0 le mobile (2) se trouve en B à l'abscisse x(B) = 3

Posté par
nanaB
re : mrua - problème 19-03-19 à 11:26

Pour X1(t) = -2 + 2t^2
X2 (t) = 1+3t^2/2

Posté par
odbugt1
re : mrua - problème 19-03-19 à 12:11

Parfait.

Cette fois ci les deux mobiles (ayant tous les deux une vitesse initiale nulle) ont une abscisse non nulle à la date t=0

Conclusion : La valeur x(0) de l'abscisse à la date t=0 dépend du choix de l'origine des espaces.

Posté par
nanaB
re : mrua - problème 19-03-19 à 18:09

D'accord, merci beaucoup pour ces explications.

Donc lorsque j'ai x(0), en français ça va se lire, la position au temps t=0s, ça veut dire que le mobile n'a pas encore commencé à bouger mais si ça tombe dans l'énoncé la position initiale n'était pas à 0m... je suis encore de nouveau perdue

Dans l'énoncé on dit juste que le mobile part du repos, donc cela veut dire la vitesse initiale= 0. Donc on aura V(0) = 0 car t=0 mais alors puisqu'on a montré que la position initiale peut etre différente de 0 meme si la vitesse et le temps sont tous les deux 0, comment on sait dans cet exercice que la position initiale c'est 0?
Je suis désolée, je bloque sur qqch de très stupide je sais..

Posté par
odbugt1
re : mrua - problème 19-03-19 à 19:22

Citation :
Donc lorsque j'ai x(0), en français ça va se lire, la position au temps t=0s
Oui
Exemple :
x(0) = 5 signifie qu'à la date t=0 le mobile se trouve en un point d'abscisse 5



Citation :
ça veut dire que le mobile n'a pas encore commencé à bouger
Pas du tout !
A la date t=0 le mobile se trouve au point d'abscisse x(0) c'est tout.
Il peut suivant les cas :
- Etre au repos
- Etre en mouvement


Le choix de l'origine des espaces et le choix de l'origine des dates est indépendant du mouvement du mobile.
Soit ce double choix est imposé par l'énoncé.
Soit c'est celui qui résout le problème qui fait ce double choix avant tout autre chose.

Exemples pour l'origine des espaces :
Je choisis ( ou bien c'est lénoncé qui choisit) comme origines des espaces le point où la route se rétrécit.
ou bien
Je choisis comme origine des espaces le point où se trouve l'autocar au moment ou il croise le cycliste.

Cette origine des espaces une fois choisie reçoit l'abscisse 0 et ceci quel que soit le mouvement du mobile.

Exemples pour l'origine des dates :
Je choisis comme origine des dates l'instant où le piéton passe devant la boucherie.
ou bien
Je choisis comme origine des dates l'instant où la moto démarre.

L'origine des dates une fois choisie reçoit la date t=0 et ceci quel que soit le mouvement du mobile.

Deux personnes différentes qui font le même exercice peuvent ( si l'énoncé n'a pas imposé les différentes origines) choisir des origines des espaces et des dates différentes.
Elles trouveront le même résultat (heureusement !!!)

Posté par
nanaB
re : mrua - problème 19-03-19 à 20:02

Mais en fait c'est comme si on représentait un graphe de x(t) et on traçait  une parabole qui touche l'axe des x(t). A cet endroit là ça veut dire que t=0, mais x aura une valeur c'est ça?

Posté par
odbugt1
re : mrua - problème 19-03-19 à 20:31

Je suppose que tu fais référence à un MRUV, sinon il n'y a aucune raison que la représentation graphique de x(t) soit une parabole.

Le point d'intersection de la parabole avec l'axe des ordonnées est en effet x(0) c'est à dire la position du mobile à la date t=0

Posté par
nanaB
re : mrua - problème 20-03-19 à 07:58

D'accord.

Donc comme vous avez dit, puisque la personne qui résout l'exercice doit choisir un repère (si le l'énoncé ne l'impose pas), nous on a choisi que à v=0, x(0) = 0, c'est ça?

Posté par
odbugt1
re : mrua - problème 20-03-19 à 08:11

Je suppose que tu as voulu dire qu'on a choisi que x=0 à la date t=0 ce qui s'écrit aussi x(0)=0 et parfois aussi x0=0
C'est en effet un choix qu'on fait très souvent car il simplifie l'équation horaire.
Ce choix fréquent est parfois désigné par l'expression " origines qui coïncident" (origine des espaces qui coïncide avec l'origine des dates)

Posté par
nanaB
re : mrua - problème 20-03-19 à 08:23

D'accord.

Mais si l'énoncé avait précisé que par exemple Xo = 100m, dans ce cas on aurait plus le droit de le faire nous meme?

Posté par
odbugt1
re : mrua - problème 20-03-19 à 08:55

C'est cela même !
Imposer X0 = 100m revient à choisir une origine des espaces telle que X(0)=100m c'est à dire que le mobile
( en mouvement ou non ) se trouve au point d'abscisse 100m à la date t=0

Posté par
nanaB
re : mrua - problème 20-03-19 à 09:06

D'accord.

Merci beaucoup



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