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Niveau terminale
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DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique"

Posté par
Blester
16-03-17 à 16:22

Bonjours !

Excusez moi de vous déranger mais j'ai un DM de maths très important pour dans quelques jours et malgré qu'il soit très court je n'y comprend rien, pourriez vous m'apporter votre aide s'il vous plait ?

Sujet:

On a voulu tester l'isolation thermique d'une pièce d'un appartement et on a opéré de la façon suivante.
On a chauffé la pièce jusqu'à ce que sa température soit stabilisée à 19 degrés Celsius. On a alors coupé totalement le chauffage, à l'instant t = 0. On a observé l'évolution de la température dans la pièce et on a noté qu'à chaque intervalle d'une demie-heure correspondait une baisse de la température d' 1/10 de sa valeur.
Dans tout le problème , le temps t est exprimé en heures.
On admet que la température , exprimée en degré celcius, au bout du temps t est θ(t) = θ(0).(0.9)^kt, où k est une constante réelle, et θ(0) la température à l'instant t = 0:

1. Déterminer la valeur de k

2. Construire la courbe représentative de la fonction définie sur [0, 6] par t → θ(t).

3. Dans une autre pièce, au cours d'une expérience analogue, la courbe représentant la variation de température en fonction de temps t avait pour équation: θ(t) =20.(0,8)^2t.
Quel avait été le temps nécessaire pour que l'on observe dans cette autre pièce un abaissement de la température de 20 degré Celsius à 6 degré Celsius ?

Donnez le résultat à 1/10 d'heure près.

Posté par
PLSVU
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 16:56

Bonsoir,
  Détermine la température à l'instant  t=0,5

Posté par
Leile
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 16:56

bonjour,

tu n'y comprends rien ? qu'est ce que tu ne comprends pas dans l'énoncé ?

au départ : 0 = 19°C
au bout d'une demi heure (soit après une période) que vaut la température  1 ?
au bout d'une heure (soit après 2 périodes) que vaut la température 2 ?  

Posté par
Leile
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 16:56

bonjour PLSVU, nos messages se sont croisés..

Posté par
Leile
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 16:58

PLSVU, je te laisse poursuivre avec Blester, d'accord ?

Posté par
PLSVU
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 16:59

Bonjour Leile

Posté par
Blester
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 20:46

Bonjours PLSVU, désolé d'avoir mis autant de temps à vous répondre, je ne pensais pas que vous seriez aussi rapide en réalité donc je viens à peine de me connecter pou vérifier ^^'

Tout d'abord merci à tous de bien vouloir m'aider ^^

Je ne saurais pas trop comment vous expliquer, le fait est que je viens de L et que j'ai changé de section et donc j'ai un retard par rapport auX mathématiques et je ne sais absolument pas comment on résout ce genre de problème, j'ai pourtant tenté de regardet dans mon cours mais rien n'y fait...

Posté par
Leile
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 20:57

bonsoir,

reprends le cours sur les suites géométriques..

essaie de répondre à ces questions :
au départ : 0 = 19°C
au bout d'une demi heure (soit après une période) que vaut la température 1 ?
au bout d'une heure (soit après 2 périodes) que vaut la température 2 ?  

Posté par
PLSVU
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 21:16

   relis l'énoncé
   pour t=0   (0)=19
   le temps est exprimé en heure  
pour t=1/2heure   soit t=0,5
on sait que
la température a baissé  d'un dixième de sa valeur.
(0,5)=19-...........=..........=a

ensuite pour trouver k ,tu  peux résoudre , en utilisant la formule donnée dans l'énoncé
t(0,5)=a=19*(0,9)^(0,5k)

Posté par
Blester
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 21:19

D'après ce que me dis un pote il faudrais faire une équation et au  bout d'un moment on se retrouve avec k en exposant dans l'equation et pour enlever k qui est en exposant utiliser la fonction logarithme puis la fonction exponentielle pour enlever le logarithme et on retrouve k.

Posté par
PLSVU
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 21:21

commence par faire le calcul de t(0,5), que trouves-tu ?

Posté par
Blester
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 21:30

Mais je peux pas le trouver, il y a deux inconnues

Posté par
Leile
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 21:33

au départ, 19°C
au bout d'une demi heure, la temperature baisse de 1/10 ème  de sa valeur..
quelle est la température au bout d'une demi-heure ?

Posté par
PLSVU
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 21:35

j e t'ai détaillé le calcul que tu dois faire, relis -le
pour t=0   (0)=19
   le temps est exprimé en heure  
pour t=1/2heure   soit t=0,5
on sait que
la température a baissé  d'un dixième de sa valeur. ,
(0,5)=19-...........=..........=a

Posté par
Blester
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 21:43

Haaaaa !

Téta(0,5)=19-1,9=17,1=a

Posté par
Leile
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 21:44

PLSVU, je crois qu'il faudrait préciser avec Blester que pour diminuer une valeur de 10%, on la multiplie par 0.9
ce qui rapproche de l'énoncé et permet de répondre à la question sans poser d'équation compliquée (.. ou pas).
Qu'en penses tu ?

Posté par
PLSVU
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 21:51

OK
pour trouver k :
 a=19- \dfrac{1}{10}\times 19=17,1 et tu peux remarquer que
19- \dfrac{1}{10}\times 19=19\times \dfrac{9}{10}=0,9\times 19
 \\
17,1=0,9\times 19=19\times 0,9^{\frac{k}{2}}
ce qui permet de trouver k.

Posté par
Blester
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 22:00

D'accord mais pourquoi mettre l'exposant /2 ?

Sinon, pou trouver k je dois donc faire:

0,9 exposant k/2 = 17,5/19 ?

Posté par
PLSVU
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 22:02

t=1/2=0,5  

Posté par
Blester
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 22:12

OK j'ai compris merci, mais du coups mon calcul pour trouvert k ? ( à voir au dessus )

Posté par
PLSVU
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 22:15

Citation :
Sinon, pou trouver k je dois donc faire:

0,9 exposant k/2 = 17,5/19 ?

  ???????????
ce n'est que du calcul .......
19\times 0,9=19\times 0,9^{\frac{k}{2}}
 \\ \red{\cancel{19}\times 0,9=\cancel{19}\times 0,9^{\frac{k}{2}}
0,9=0,9^{\frac{k}{2}}
0,9?=0,9^{\frac{k}{2}}
que vaut ? tu en déduis
\dfrac{k}{2}=......
 \\ k= ......

Posté par
Blester
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 22:37

Désolé du temps de réponse, je réfléchis...

Posté par
PLSVU
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 22:41

oups
ce n'est que du calcul .......
19\times 0,9=19\times 0,9^{\frac{k}{2}}
 \\ \red{\cancel{19}\times 0,9=\cancel{19}\times 0,9^{\frac{k}{2}}
0,9=0,9^{\frac{k}{2}}
0,9?=0,9^{\frac{k}{2}}
que vaut ? tu en déduis
[tex]\dfrac{k}{2}=......

Posté par
PLSVU
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 22:43

[\dfrac{k}{2}=......
et k=.

Posté par
Blester
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 22:47

Je suis désolégalement,  j'essaye vraiment mais j'ai vraiment pas l'esprit maths...je comprend pas cette logique...

Posté par
Blester
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 22:47

*désolé

Posté par
PLSVU
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 22:49

rappel
pour tout réel a
a^0=1
 \\ a^1=a

Posté par
Blester
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:00

Oui mais k est une constante pas une variable donc je ne peux pas utiliser cette règle de calcul

Posté par
Blester
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:00

?

Posté par
PLSVU
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:01

k est un réel .

Posté par
PLSVU
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:02

0,9^1=0,9^1

Posté par
Blester
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:06

Merci PLSVU mais tu devrait laisser tomber, je comprend rien, tu perd ton temps avec moi, je suis un cas désespéré en maths...

Posté par
cocolaricotte
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:06

C'est quoi cette équipe pédagogique qui envoie un élève au casse pipe comme dans les tranchées de la première guerre mondiale ?

On ne passe pas de L à STI2D sans soutien !  

Ils sont où les profs qui t'ont fait cette proposition ?  

Quel en est le cadre : établissement public ou privé ?

Posté par
Blester
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:07

C'est ce que je pensais l'exposant 1 mais je me suis dit que c'était trop facile pour être sa alors j'ai rien dit ^^'

Posté par
Blester
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:08

C'est un établissement publique

Posté par
cocolaricotte
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:13

Et c'est une proposition de l'équipe pédagogique ou ton choix personnel malgré l'avis de l'équipe pédagogique ?

Posté par
cocolaricotte
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:17

Avant de pouvoir comprendre le programme de 1ère, il faudrait peut être faire l'effort de connaître ce qui doit être compris par un élève de seconde.

Posté par
Leile
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:21

tu ne devrais pas laisser tomber, Blester. Tu es en terminale, et tu peux comprendre comment ça marche, j'en suis sûre.

PLSVU t'a montré une façon de faire.
Si tu le vois autrement, est ce que ce sera plus clair ?

0 = 19
(t=0.5) = 19 * 0.9   (après une periode de 0,5 heure) soit 10% de moins que 0
(t=1) = (t=0.5) * 0.9 = (19 * 0.9) * 0.9 = 19 * 0.9² (après 2 périodes de 0,5 heures, donc après 1 heure) soit 10% de moins que 1
(t=1,5) = (t=1)*0.9 = 19*0.93 (après 3 périodes de 0,5 heures)
tu vois que quand t=0,5       alors 0.9 est à la puissance 1
quand t= 1   alors   0.9   est à la puissance 2
quand t=1.5   alors 0.9  est à la puissance 3
la puissance correspond toujours au double de t (à 2t)

donc (t)= 19  *  0.9 k*t
à ton avis, combien vaut k ?




Posté par
Blester
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:21

Nan, c'est un choix personnel mais l'équipe pédagogique était d'accord.
Mais oui je suis d'accord avec toi sauf que là c'est trop tard étant donné que j'ai le bac dans 3 mois... mais je m'en sort bien de partout à part sa et puis j'ai 30 points d'avance donc je vais juste essayer de sauver les meubles en maths pour le bac

Posté par
Leile
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:24

la question de cocolaricotte est sans doute intéressante, mais si on s'engage maintenant dans ce débat, on n'avancera pas sur ton sujet...

Posté par
cocolaricotte
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:29

Alors tu y vas les c....... à l'air en espérant que ça passe ou tu revises un peu le programme de seconde et celui de 1ère

Le bac est sensé poser des sujets concernant les programmes du lycée = ceux de seconde + ceux de 1ère + ceux de Terminale.

Posté par
Blester
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:31

K = 2 ?

Posté par
Blester
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:33

Je n'ai jamais dit que je n'allais pas réviser, au contraire, je suis un gros bosseur, j'apprend parfois mes leçons de mathématiques pendant 5-6 heures mais sa ne rentre pas...

Posté par
PLSVU
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:33

OUI

Posté par
Blester
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:35

Super !!!! Enfin j'ai trouvé une réponse !

Posté par
cocolaricotte
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:38

Certes je perturbe mais est-ce que le posteur connaît ce qu'on doit savoir en sortant de seconde ?

On pourrait lui conseiller de regarder les fiches de maths  de seconde

Mais on pourrait lui conseiller aussi les fiches niveau collège

Posté par
cocolaricotte
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:41

Bonne chance. Bon courage

Et n'oublie pas de tout réviser

Posté par
PLSVU
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:42

d'où tu "construis " la courbe de la fonction   sur [0;6]

\theta(t)=19\times 0,9^{2t}

Posté par
Blester
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:49

Oui ne vous en faites pas cocolaricotte je vais réviser à fond pour m'en sortir !

Posté par
Blester
re : DM STI2D exponentielle: "Isolation thermique" 16-03-17 à 23:51

Encore merci de votre aide mais il est tard et je dois aller me coucher pour être en forme demain, je vous recpntacte dès que possible pour continuer le DM, je vous souhaite une bonne nuit

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