Voilà, petit problème...
J'ai un DL de mathématiques mais je n'y arrive PAS ! (j'ai été absente depuis une semaine en cours, d'où la galère...)
Voici l'énoncé...
Un objet relié à un parachute est largué à l'instant t=0 en un point O
On admet que sa trajectoire est verticale et que la résistance de l'air est proportionnelle à la vitesse de pénétration dans l'air et on note k le coefficient de proportionnalité
A chaque instant t, exprimé en secondes, on désigne par v(t) la vitesse de l'objet et par h(t) son altitude
1°Démontrer que
m(dv/dt) + kv = mg (E)
où m est la masse totale, en kg, de l'objet du parachute, et g le coefficient d'accélération de la pesanteur.
2° On prend :
m=8 kg, g=10 m.s-2 et k=25 unités SI.
On suppose que l'altitude, en mètres, du point O est h(0)=100 et que la vitesse initiale v(0) est nulle.
a) Déterminer v(t) en fonction de t.
b) En déduite que
h(t)=100 - 3,2t - 1,024 e(-3,125t)
c) Démontrer que l'équation
100 - 3,2t - 1,024 e(-3,125t)=0
admet une unique solution t1
En déduire une valeur approchée, a 1 seconde près, de la durée de la chute et une valeur approchée, à 0,1 m.s-1 de la vitesse d'arrivée au sol.
3° Reprendre la question précédente, en supposant que l'objet est largué à une hauteur de 500m.
4° Reprendre la question 2°, en supposant que l'objet est largué avec une vitesse initiale de 5m.s-1.
5° On se place dans le cas général.
On suppose que l'objet est largué à une altitude h0 avec une vitesse initiale v0.
On désigne par t1 la durée de la chute et par v1 la vitesse de l'objet lorsqu'il arrive au sol.
a) Démontrer que pour tout réel t de [0, t1] :
v(t)=(v0 - 3,2)e-3,125t + 3,2
et h(t)=h0 + (0,32v0 - 1,024)e-3,125t - 3,2t.
b) Dans cette question, on suppose que v0 ≤ 3,2.
Justifier que v1 ≤ 3,2.
c) Dans cette question, on suppose que
3,2≤ v0 ≤ 100 et h0 ≥ 10.
Démontrer que pour tout réel t de [0, t1], h(t) ≥ 10 - 3,2t.
En déduire que t1 ≥ 3 et v1 ≤ 3,21.
Le truc c'est que c'est que j'en ai besoin dès demain !) donc j'espère que vous pourrez me répondre sivouplaiiiiiiiiit !
aidez moi sivouplaiiiiiiiiiiit !
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