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Niveau seconde
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[PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège

Posté par
asticot54
10-03-07 à 17:21

J'ai un exercice de physique que j'ai du mal à comprendre. Voici l'énoncé :
Un enfant se trouve au centre du plateau d'un manège de rayon R=6m. Le manège tourne lentement à raison de 1 tour en 30s. L'enfant s'éloigne du centre du manège et se déplace selon un rayon à la vitelle constante de V=0.5m.s-1 (ou m/s).

1/ Dans un référentiel lié au manège, représenter les positions de l'enfant toutes les 2s à l'échelle 1cm=1m.

2/ On veut représenter la trajectoire de l'enfant par rapport au référentiel terrestre.
1. Calculer l'angle dont a tourné le manège en 2s (j'ai trouvé 24°).
2. Représenter le manège vu de desssus à l'échelle 1cm=1m
3. Représenter la position de l'enfant toutes les 2s.
4. Représenter la trajectoire de l'enfant dans le référentiel terrestre.
3/ Représenter, sur le même schéma que précédemment, la trajectoire dans le référenciel terrestre d'un autre enfant qui se déplace deux fois moins vite.

Voila, j'ai essayé de faire la question 1/ mais lorsque je lis les différentes questions du 2/, je ne comprends pas la différence entre certaines questions. Donc si vous pouviez m'aider à trouver les réponses, pour que je comprenne car là "je suis à l'ouest". Merci d'avance.

Posté par
Coll Moderateur
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 18:23

Bonjour quand même...

Question 1 : le référentiel est lié au manège. Imagine une très grande feuille de papier, aussi grande que le manège ; elle tourne avec le manège. L'enfant se déplace et on indique toutes les 2 secondes sa position.
Comme cette feuille serait peu pratique, on utilise une échelle 1 cm pour représenter 1 m et je crois comprendre que tu as su le faire.

Question 2 : le référentiel est terrestre. Imagine une feuille de papier aussi grande que la première mais celle-ci est sous le manège et ne tourne pas. L'enfant se déplace sur le manège qui tourne et toutes les 2 secondes on indique sa position sur cette feuille de papier qui elle ne tourne pas.
Ici encore on te demande de faire ce tracé à l'échelle ; la même pour pouvoir comparer.
Oui, toutes les 2 secondes le manège a tourné de 24°
et comme l'enfant se déplace à la vitesse de 0,5 m.s-1, en deux secondes il parcourt 1 mètre selon un rayon du manège.
_________________

Dans quelle région habites-tu ? Pour m'aider à comprendre ce "je suis à l'ouest".

Posté par
asticot54
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 19:03

re et effectivement bonjour.

Pourrais-tu juste me donner la réponse à la question 1/ et à la 2/ 4. car j'ai compris en grande partie ton explication (merci bien) mais je n'arrive toujours pas à repondre à ces 2 questions. Merci d'avance.

et ps : "je suis à l'ouest" j'utilise cette expression pour dire que je ne comprend rien du tout.

Posté par
Coll Moderateur
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 19:08

Même sans poster d'image, peux-tu me dire à quoi ressemble la figure de la première partie (celle du manège comme référentiel) ?
Un cercle de rayon 6 cm représente le manège.

Un premier point représente l'enfant au centre du manège, donc ce point est au centre du cercle. Où sont les 6 autres points ?
___________

J'avais bien compris le sens de l'expression... Mais j'aimerais en comprendre l'origine et pour cela savoir dans quelle région elle est employée. Peut-être en connais-tu l'origine ?

Posté par
asticot54
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 19:18

mon cercle de 6cm de diametre est séparé en 15 parties de 24° chacune.
les 5 autres points se situent sur la partie du dessus du cercle.
les points partent légèrements sur la gauche et après ça va tout à droite (cela fait un arrondi).

________

Je n'ai aucune idée de l'origine de cette expression

Posté par
Coll Moderateur
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 19:23

Il me semble que ta réponse concerne la deuxième partie du problème, celle du référentiel terrestre.

Pour le référentiel manège les 7 points sont alignés sur un rayon du cercle ; le premier est au centre du cercle et le 7ème sur la circonférence ; les points sont régulièrement espacés sur ce rayon c'est-à-dire que la distance entre deux points est de 1 cm

Peux-tu essayer de décrire la position des 7 points pour la deuxième partie, celle où le référentiel est le référentiel terrestre ?

Posté par
asticot54
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 19:25

euh oui excuse-moi, grâce à ton explication je me suis rendus compte (tout à l'heure) que mon schéma pour la 1ère partie était en fait celui de la 2ème partie.

autrement la 1ère partie je n'avais pas trouver.

Posté par
asticot54
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 19:31

en fait il ne me reste que la question

2/ 4. Représenter la trajectoire de l'enfant dans le référentiel terrestre.
et
3/ Représenter, sur le même schéma que précédemment, la trajectoire dans le référenciel terrestre d'un autre enfant qui se déplace deux fois moins vite.
que je ne trouve toujours pas de réponse

Posté par
Coll Moderateur
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 19:38

Je te propose ceci :

[PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège

On aurait pu tourner dans l'autre sens bien sûr !

Posté par
asticot54
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 19:42

le 1er je l'ai fai horizontalement
le 2ème, j'ai mes points qui partent en haut à droite (pour toi en bas à gauche) alors est-ce normal ?

Posté par
asticot54
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 19:47

comment as-tu fais tes dessins ? au mieu as tu msn messenger je pense que nous irons plus vite ...

Posté par
Coll Moderateur
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 19:48

Oui, c'est tout à fait normal. Ce qui compte c'est que les points dans le deuxième cas se trouvent à des distances du centre de 1 m, puis 2m, puis 3m... jusque 6m et que pour chaque point il y ait une rotation de 24° puisqu'en 2 secondes l'enfant parcourt 1 mètre d'une part et que le manège tourne de 24° d'autre part.

Ayant dit cela. Comment vas-tu faire pour l'enfant qui va deux fois moins vite ?

Quelle distance parcourt le deuxième enfant en 2 secondes ?
Combien faudra-t-il représenter de points depuis le point du centre jusqu'au point sur la circonférence ?
Quand l'enfant arrivera sur la circonférence de combien de degrés le manège aura-t-il tourné ?

Posté par
Coll Moderateur
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 19:51

J'ai fait mes dessins avec Geogebra (un logiciel gratuit). Il est sans doute possible de les faire aussi avec Sine qua non, mais je le manipule moins bien. Deux excellents logiciels pour vous !

Posté par
asticot54
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 19:53

alors

en 2secondes , le 2ème enfant parcours 0.25m.s-1
il faudra repésenter 12 points (ou 14 ?)
et lorsqu'il arrivera sur la circonférence, le manège aura tourné de 288° (sachant que sur le 1er il a tourné de 144° et que là il va 2x moins vite)

Posté par
Coll Moderateur
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 20:03

En deux secondes le premier enfant parcourait 1 mètre. Le deuxième enfant qui va 2 fois moins vite parcourt 0,5 m

Il faut au total 13 points (centre compris)
Le manège aura en effet tourné de 288°

Je te laisse faire le dessin

Posté par
Coll Moderateur
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 20:31

Entre deux réponses :

[PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège

C'était trop tentant !

Posté par dellys (invité)re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 20:38

bonsoir,

<coll< salut, ta position veut beaucoup dire pour moi, tu le sais coll! alors si tu veux bien me dire ce que tu penses dans mon topic "forum site" merci

et bonne continuation;

Posté par
asticot54
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 20:45

je ne comprend pas ton schéma :s

Posté par
asticot54
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 20:50

et comment je représentent une trajectoire ?
(question 2/4. et 3/ ...)

Posté par
Coll Moderateur
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 20:50

Tu as raison de le dire !

C'est le même principe que pour le deuxième. Mais au lieu de partir vers le haut je suis parti vers la droite ; j'ai tourné dans le même sens. Pour le comparer mieux au deuxième il faut lui faire faire un quart de tour dans le sens trigonométrique (direct ; inverse des aiguilles d'une montre).

Peux-tu dire ce que tu ne comprends pas ? J'essaierai de t'expliquer.

Posté par
asticot54
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 20:51

j'ai compris je souhaite simplement savoir comment représenter une trajectoire et après je te félliciterai pour ton aide remarquable

Posté par
Coll Moderateur
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 20:53

Question 2/4. et 3/ : Pour obtenir une trajectoire : il faut relier par une courbe tous les points successifs.
Donc une trajectoire pour chaque enfant.

Posté par
asticot54
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 20:53

je te remercie grandement.
bonne soirée.

Posté par
Coll Moderateur
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 20:55

Je t'en prie. Bonne soirée à toi aussi !
Et à une prochaine fois !

Posté par
asticot54
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 21:46

juste pour ceux qui en aurait besoin, grâce à geogebra, j'ai réussi à faire ça :

[PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège

Posté par
asticot54
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 10-03-07 à 21:48

les points rouges correspondent à la trajectoire du 1er enfant
et les noirs correspondent à la trajectoire de l'autre enfant.

et pour la 1/ , les 6 points se trouvent entre le point vert et le point bleu (inclus) à 1cm d'intervalle.

le rayon du cercle est de 6cm.

Posté par
Coll Moderateur
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 11-03-07 à 08:00



Je te félicite !

Posté par
asticot54
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 11-03-07 à 12:24

merci

Posté par
Valeriane170496
re : [PHYSIQUE] Vitesse et référenciel dans un manège 18-04-12 à 20:59

Excusez-moi j'ai aussi ce devoir, mais je n'arrive pas à comprendre comment on arrive à trouver 24°C ?



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