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Robot vitesse

Posté par
lseioz
25-04-24 à 09:40

Bonjour,

Un robot se déplace selon le schéma ci-contre (en bleu les durées entre deux points successifs et en noir un axe de distance).
Je calcule la vitesse entre 2 points selon la formule approchée suivante:
vi = MiMi+1/(ti+1-ti)
Donc v0-5 =5/1=5m/s
v5-10=5/1,5=3,3m/s
v10-15=5/2=2,5m/s
Donc la moyenne des 3 vitesses vaut (5+3,3+2,5)/3=3,6m/s
Or si je calcule la distance totale sur la durée totale, j'obtiens : v=15/4,5=3,3m/s
Commeny expliquer la différence entre ces deux résultats outre l'utilisation de la formule approchée ?

En vous remerciant d'avance

Robot vitesse

Posté par
athrun
re : Robot vitesse 25-04-24 à 10:34

Bonjour,

Tu as calculé 3 vitesses moyennes que tu as nommées v0-5, v5-10, v10-15. Jusqu'ici tout va bien. Tu veux ensuite calculer la vitesse moyenne sur le segment 0-15. La formule que tu as appliquée considère que chacune des 3 vitesses moyennes calculées pour les segments 0-5, 5-10 et 10-15 contribue autant à la vitesse moyenne du segment 0-15.

Par exemple, si sur un trajet d'une heure, tu fais 10 minutes à 10 km/h en moyenne et 50 minutes à 90 km/h en moyenne, ta vitesse  moyenne sur le trajet ne sera pas (10+90)/2 = 50 km/h mais...

Posté par
lseioz
re : Robot vitesse 25-04-24 à 10:58

D'accord,
Je comprends mieux, il faut pondérer par la durée du parcours.
Pour l'exemple : [(10/6) + (90*5/6)]/1 = 76,67 km/h.

Cela étant, pourquoi on ne pondére pas avec la distance parcourue ?

Posté par
athrun
re : Robot vitesse 25-04-24 à 15:13

C'est exact !

Bonne question pour les coefficients de pondération à considérer. Je réutilise l'exemple du trajet d'une heure avec 10 minutes à 10 km/h et 50 minutes à 90 km/h. Si on note D la distance totale parcourue et T le temps du trajet (T = 1 h), on a, par définition :

\bar{v}=\dfrac{D}{T}

En utilisant l'expression de la vitesse instantanée v(t), on peut exprimer D, puis donner une expression intégrale de la vitesse moyenne :

D=\int_0^Tv(t)\mathrm{d}t

\bar{v}=\dfrac{1}{T}\int_0^Tv(t)\mathrm{d}t

Pour 0\leq t\leq T/6,\ v(t)=v_1=10\ \text{km/h}
Pour T/6< t\leq T,\ v(t)=v_2=90\ \text{km/h}

On peut donc écrire :

\bar{v}=\dfrac{1}{T}\int_0^{T/6}v_1\ \mathrm{d}t+\dfrac{1}{T}\int_{T/6}^Tv_2\ \mathrm{d}t=\dfrac{T/6}{T}v_1+\dfrac{5T/6}{T}v_2

Ce sont donc les fractions temporelles avec lesquelles il faut pondérer, cela est dû à la définition de la moyenne de la vitesse (sous-entendu moyenne temporelle).



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