Mécanique de Newton
Modérateur : moderateur
Mécanique de Newton
Bonjour, j'ai un exercice de physique à faire concernant les lois de Newton, l'énoncé est le suivant :
Le Cascadeur :
Un réalisateur de cinéma souhaite faire réaliser à un cascadeur professionnel un saut pour un film.
Ce cascadeur doit sauter avec sa voiture sur la piste horizontale du toit en terrasse d'un immeuble. Pour cela, il utilise un tremplin ABC formant un angle α avec le sol horizontal et placé à la distance CD=15m de l'immeuble.
(J'ai le schéma, donc je vois clairement la situation.)
On étudiera le mouvement du centre d'inertie M de l'ensemble {automobile-pilote} dans le réferentiel terrestre. On admettra qu'à l'instant initial, le centre d'inertie M de la voiure quitte le point B (origine du repère) avec la vitesse B et qu'il est confondu avec le point E à l'arrivée sur le toit.
1) Etablir dans le repère (B,i,j) du schéma, les équations des coordonnées de l'accélération vecteur aM(ax;ay), de la vitesse M(Vx;Vy) et de la position vecteur BM(x;y) du centre d'inertie M du système.
J'ai réussi à trouver :
ax=0
ay=-g
vx=cste 1
vy = -gt + cste 2
Puis,
vx(t=0)=VBcos α
vy(t=0)= -gt +VBsin α
x(t)=(VBcos α)t +cste 3
y(t)=-1/2gt² + (VBsin α)t+cste 4
Mais à partir d'ici je ne sais pas comment trouver les valeurs des constantes 3 et 4. Je sais que je dois utiliser les conditions initiale, soit les coordonnées de M à l'instant initial, donc x=0, mais la y je ne sais pas comment le trouver...
Merci d'avance.
Le Cascadeur :
Un réalisateur de cinéma souhaite faire réaliser à un cascadeur professionnel un saut pour un film.
Ce cascadeur doit sauter avec sa voiture sur la piste horizontale du toit en terrasse d'un immeuble. Pour cela, il utilise un tremplin ABC formant un angle α avec le sol horizontal et placé à la distance CD=15m de l'immeuble.
(J'ai le schéma, donc je vois clairement la situation.)
On étudiera le mouvement du centre d'inertie M de l'ensemble {automobile-pilote} dans le réferentiel terrestre. On admettra qu'à l'instant initial, le centre d'inertie M de la voiure quitte le point B (origine du repère) avec la vitesse B et qu'il est confondu avec le point E à l'arrivée sur le toit.
1) Etablir dans le repère (B,i,j) du schéma, les équations des coordonnées de l'accélération vecteur aM(ax;ay), de la vitesse M(Vx;Vy) et de la position vecteur BM(x;y) du centre d'inertie M du système.
J'ai réussi à trouver :
ax=0
ay=-g
vx=cste 1
vy = -gt + cste 2
Puis,
vx(t=0)=VBcos α
vy(t=0)= -gt +VBsin α
x(t)=(VBcos α)t +cste 3
y(t)=-1/2gt² + (VBsin α)t+cste 4
Mais à partir d'ici je ne sais pas comment trouver les valeurs des constantes 3 et 4. Je sais que je dois utiliser les conditions initiale, soit les coordonnées de M à l'instant initial, donc x=0, mais la y je ne sais pas comment le trouver...
Merci d'avance.
Re: Mécanique de Newton
Bonjour Morgane,
A l'instant initial, M est en B, or B est l'origine du repère.
Je vous laisse conclure.
A l'instant initial, M est en B, or B est l'origine du repère.
Je vous laisse conclure.
Re: Mécanique de Newton
Je suis finalement réussi à terminer cette partie, j'ai donc à la fin :
x(t)=(VBcosα)t
et vy(t)=-1/2gt²+(VBsinα)t +8
On me demande maintenant d'établir, dans le même repère, l'équation cartésienne de la trajectoire y=f(x) du centre d'inertie M entre B et E.
Or je ne sais pas comment faire.. Pourriez vous me donner quelques pistes..
Merci d'avance.
x(t)=(VBcosα)t
et vy(t)=-1/2gt²+(VBsinα)t +8
On me demande maintenant d'établir, dans le même repère, l'équation cartésienne de la trajectoire y=f(x) du centre d'inertie M entre B et E.
Or je ne sais pas comment faire.. Pourriez vous me donner quelques pistes..
Merci d'avance.
Re: Mécanique de Newton
Morgane,
Je suppose que vous avez voulu écrire y(t) et non vy(t) !
Si B est l'origine du repère, alors xB=0 et yB=0 et non 8. D'où sort ce 8 ?
Pour établir l'équation de la trajectoire, il faut éliminer t dans le système d'équations.
Je vous propose d'exprimer t en fonction de x, puis de remplacer t par cette expression dans y(t).
Bonne continuation.
Je suppose que vous avez voulu écrire y(t) et non vy(t) !
Si B est l'origine du repère, alors xB=0 et yB=0 et non 8. D'où sort ce 8 ?
Pour établir l'équation de la trajectoire, il faut éliminer t dans le système d'équations.
Je vous propose d'exprimer t en fonction de x, puis de remplacer t par cette expression dans y(t).
Bonne continuation.
Re: Mécanique de Newton
J'ai effectivement voulu écrire y(t) et non vy.
Sinon, pour la valeur 8, je pensais qu'à l'instant t=0, nous etions à 8m par rapport à l'axe (by).
Je vais essayer de faire l'équation, en suivant ce que vous me dites. Merci.
Sinon, pour la valeur 8, je pensais qu'à l'instant t=0, nous etions à 8m par rapport à l'axe (by).
Je vais essayer de faire l'équation, en suivant ce que vous me dites. Merci.
Re: Mécanique de Newton
Je viens de continuer, et je trouve donc ça :
t(x)=x/VBcosα
donc y(x)=-1/2g(x/VBcosα)² + (VBsinα)(x/VBcosα)
Est-ce correct ?
t(x)=x/VBcosα
donc y(x)=-1/2g(x/VBcosα)² + (VBsinα)(x/VBcosα)
Est-ce correct ?
Re: Mécanique de Newton
Tout à fait.
Vous pouvez simplifier un peu le deuxième terme.
Vous pouvez simplifier un peu le deuxième terme.
Re: Mécanique de Newton
Merci beaucoup !
Je vais continuer à regarder l'exercice, je repasserai s'il y a des questions auxquelles je n'arrive pas à répondre..
Je vais continuer à regarder l'exercice, je repasserai s'il y a des questions auxquelles je n'arrive pas à répondre..