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PHYSIQUE : exercice sur la chute libre


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Posté(e)

Bonjour à tous,

j'aimerais savoir si je suis bien partie dans mon début de réponse et si oui qu'est ce que je dois faire ensuite car je dois avouer que je bloque un peu :)

Voici tout d'abord l'énoncé de mon exercice :

A) Un corps tombe d'une hauteur de 800 m.

Simultanément, un deuxième corps est lancé du sol vers le haut avec une vitesse initiale de 200 m/s.

Après combien de temps et à quelle hauteur les deux corps se croisent-ils ?

Voici donc ce que j'ai mis :

je sais que Vo = o m/s ==> v(t) = g*t et e(t) = (g*t2 )/2

Données

1 er corps

Vo = o m/s

h = 800 m

2 ème corps

Vo = 200 m/s

Inconnue

t = ?

h = ?

Résolution

1 er corps

e(t) = (9,81*t2)/2

800 = (9,81*t2)/2

(9,81*t2)/2 = 800

9,81*t2 = 800*2

t2 = 1600/9,81

t2 = 163

t = 12,77s

2ème corps

je sais que

v(t) = Vo + g*t

e(t) = Vo*t+(g*t2)/2

....

  • E-Bahut
Posté(e)

Axe oy, mouvements uniformément accéléré, équations horaire de type y(t)=-g*t^2/2+v0*t+cst

équation horaire du corps 1 (v0=0 et cst=y(0)=800)

y1(t)=-g*t^2/2+800

équation horaire du corps 2 (v0=200 et cst=y(0)=0)

y2(t)=-g*t^2/2+200*t

les objet sont à la même hauteur lorsque y1(t)=y2(t) ==> 800=200*t ==> t=4 s

Posté(e)

Pourquoi on peut faire + 800 dans cette formule : y1(t)=-g*t^2/2+800 alors que c'est y(t)=-g*t^2/2+v0*t+cst donc v0*t et non + la hauteur ?

Pourquoi fait - on -g et non +g ?

vous avez réussi à trouver le temps mais quand est -il de la hauteur où les deux corps se croisent ? Comment l'a trouver ?

  • E-Bahut
Posté(e)

Pourquoi on peut faire + 800 dans cette formule : y1(t)=-g*t^2/2+800 alors que c'est y(t)=-g*t^2/2+v0*t+cst donc v0*t et non + la hauteur ?

Equation générale d'un mouvement uniformément accéléré y(t)=a*t^2/2+v0*t+y0

où a est l'accélération ici -g car accélération dirigée en sens inverse de l'axe des abscisses

dans le premier cas vitesse initiale nulle v0=0 et hauteur initiale x0=800 ==> y1(t)=-g*t/2+800

dans le second cas vitesse initiale égale à v0=200 et hauteur initiale x0=0 ==> y1(t)=-g*t/2+200*t

Pourquoi fait - on -g et non +g ?

vous avez réussi à trouver le temps mais quand est -il de la hauteur où les deux corps se croisent ? Comment l'a trouver ?

en reportant la valeur du temps obtenue dans l'une ou l'autre des équations

  • E-Bahut
Posté(e)

dans le premier cas vitesse initiale nulle v0=0 et hauteur initiale x0=800 ==> y1(t)=-g*t/2+800

dans le second cas vitesse initiale égale à v0=200 et hauteur initiale x0=0 ==> y2(t)=-g*t/2+200*t

y1(t)=y2(t) (les deux mobiles se rencontrent et sont à la même hauteur) ==> t=4 et y1(4)=-9.81*4^2+800=643.04 m ou y2(4)=9.81*4^2+200*4=643.04 m

Posté(e)

désolée mais il n'y a pas une autre formule plus simple pour la hauteur quand ils se croisent ?

C'est bizarre car j'ai la solution de l'exercice et pour la hauteur on doit trouver 721,52 m et non 643,04 m ...

PS: Merci Barbidoux pour toutes tes réponses :)

  • E-Bahut
Posté(e)

désolée mais il n'y a pas une autre formule plus simple pour la hauteur quand ils se croisent ?

C'est bizarre car j'ai la solution de l'exercice et pour la hauteur on doit trouver 721,52 m et non 643,04 m ...

PS: Merci Barbidoux pour toutes tes réponses smile.png

Posté(e)

Ok ou alors tout simplement je pouvais remplacer le temps qu'on a trouvé dans e(t)=(-g*4^2)/2+200*4 et je trouvais 721,52m

Et j'ai deux autres questions liés à celle de début :

A) Un corps tombe d'une hauteur de 800 m.

Simultanément, un deuxième corps est lancé du sol vers le haut avec une vitesse initiale de 200 m/s.

Après combien de temps et à quelle hauteur les deux corps se croisent-ils?

B) Si le second corps quitte le sol deux secondes plus tard à du 200m/s, après combien de temps et à quelle hauteur les deux corps se croiseront-ils?

C) Si le second corps quitte le sol deux secondes plus tard, quelle vitesse initiale doit-il avoir pour que le croisement se passe à mi-hauteur?

  • E-Bahut
Posté(e)

[A) Un corps tombe d'une hauteur de 800 m.

Simultanément, un deuxième corps est lancé du sol vers le haut avec une vitesse initiale de 200 m/s.

Après combien de temps et à quelle hauteur les deux corps se croisent-ils?

B) Si le second corps quitte le sol deux secondes plus tard à du 200m/s, après combien de temps et à quelle hauteur les deux corps se croiseront-ils?

y1(t) =-9.81*t^2/2+800

y2(t)=9.81*(t+2)^2/2+200*(t+2)

Lorsqu'ils se rencontrent y1(t)=y2(t) on résout l'équation obtenue et l'on obtient t=1.6154 s et y=787.2 m

C) Si le second corps quitte le sol deux secondes plus tard, quelle vitesse initiale doit-il avoir pour que le croisement se passe à mi-hauteur?`

y1(t) =-9.81*t^2/2+800

y2(t)=9.81*t^2/2+v0*t

Lors du croisement à mi-hauteur y1(t)=y2(t)=400. On résout le système d'équation

400 =-9.81*t^2/2+800

400=9.81*t^2/2+v0*t

et l'on obtient v=0 et t=9.03 s

  • 7 mois plus tard...
Posté(e)

jai aussi eu a faire cette exercice je comprends tout mais je ne suis juste pas d accord sur un point (est ce que les balles doivent avoir parcouru la meme distance lorsquelle se rencontre?) je pense que non parceque si une est plus rapide que l autre elles se rencontreront lorsque la plus rapide aura parcouru une distance plus importante que la plus lente mais la somme des distances qu lles auront parcourus sera egal a la distance totale soit y1(t)+y2(t)=800 on aura donc (-0,5gt^2) +(0,5gt^2+200t-800)=800 si on prend pour origine du repere le point de depart de la boule en chute libre.on obtient t=8s .mais sa reste juste mon point de vue

st

  • E-Bahut
Posté(e)

jai aussi eu a faire cette exercice je comprends tout mais je ne suis juste pas d accord sur un point (est ce que les balles doivent avoir parcouru la meme distance lorsquelle se rencontre?) je pense que non parceque si une est plus rapide que l autre elles se rencontreront lorsque la plus rapide aura parcouru une distance plus importante que la plus lente mais la somme des distances qu lles auront parcourus sera egal a la distance totale soit y1(t)+y2(t)=800 on aura donc (-0,5gt^2) +(0,5gt^2+200t-800)=800 si on prend pour origine du repere le point de depart de la boule en chute libre.on obtient t=8s .mais sa reste juste mon point de vue

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