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Problème vitesse

Posté par
x-rock-n-gum-x
07-10-09 à 11:07

Bonjour, je ne parviens pas à résoudre le problème ci-dessous, quelqu'un pourrait-il m'éclairer?

Soit un puits de hauteur h. On jette une pierre du haut du puits sans vitesse initiale et on entend le plouf de la pierre dans l'eau 2s après.

La position de la pierre y est reliée au temps t par la relation y=1/2gt² (relation 1). On appelle vs la vitesse du son dans l'air (vitesse constante) Soit ts le temps que met le son a venir a nos oreilles. Soit tc le temps de chute de la pierre.

Donner la relation entre ts et tc, puis, en s'appuyant sur la relation 1 donner une relation entre h, g et tc.

Merci d'avance

Posté par
gbm Webmaster
re : Problème vitesse 07-10-09 à 12:13

Salut,

Commençons par un petit schéma :

Problème vitesse

La distance entre M et l'eau est h
L'équation du mouvement de M est z = 1/2.g.t2 (1)
La vitesse du son dans l'air est vs = 340 m/s

A t1, on entends le son de la pierre donc

t1 = tc + ts
* tc est le temps de chute de la pierre (le temps mis par M pour parcourir h).
* ts est le temps mis par le son pour arriver à nos oreilles

On peut calculer tc à partir de la relation (1) :

elle devient : h = 1/2.g.tc2
<=> 2.h = g.tc2

<=> tc2 = 2.h/g

soit 3$tc = \sqrt{\frac{2.h}{g}}

Ensuite, le son met le temps ts pour parcourir h (dans le sens inverse)
donc 3$ts = \frac{h}{vs}

Finalement, 3$t1 = tc + ts = \sqrt{\frac{2.h}{g}} + \frac{h}{vs}

sauf erreur

Posté par
gbm Webmaster
re : Problème vitesse 07-10-09 à 12:14

je suis allé un peu plus loin de ce qu'on te demande mais tu as dans ce que je viens d'écrire les relations demandées.



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