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équation différentielle

Posté par
MathsF
12-03-22 à 20:50

Bonjour j'ai un exercice s faire pour un dm mais je galère un peu. Voici l'énoncé :
On lance un container à partir d'un avion. On cherche à déterminer l'instant en lequel sa vitesse est minimale pour pouvoir déclencher l'ouverture du parachute.
L'unité de temps est la seconde et l'unité de longueur est le mètre. On va étudier la position du centre de gravité G
du container dans le repère orthonormé (O; i j), où O est le point de largage et l'axe (O; j) étant dirigé vers le sol.
À chaque instant t, le point G admet un vecteur vitesse V
de coordonnées v1(t) et v2(t) ; v1, et v2 sont deux fonctions du temps définies sur [O; +infini[.
Sachant que le container est soumis à son poids et à la résistance de l'air, on a établi que la fonction v, vérifie
l'équation différentielle : v'+ 0,2v=0, et que la fonction v2 vérifie l'équation différentielle : v' + 0,2v = 9,8.
1) Déterminer v1(t), sachant que, pour t=0, on a v1(0)= 100.
2. Déterminer v2(t) sachant que, pour t = 0, on a v2(0) = 0.
3. a. Montrer que le carré de la norme du vecteur V à l'instant t (t>Ou = 0) est donnée par :
f(t) =12401e^-0.41-4802e^-0,21 + 2401,
où f est une fonction définie sur [O; +linfinie[
b. Déterminer f(0) et la limite de f en + l'infini ,
c. Calculer f'(t), et en déduire les variations de la fonction f sur  [O; +l'infini [
d. En déduire les variations de la fonction h définie sur [0;+linfinie[ par: h (t) = racine de f(t)
e. En déduire à 10-2 près l'instant t0 pour lequel h (t) est minimum.
Déterminer la valeur de ce minimum à 10-2 près.

Posté par
MathsF
re : équation différentielle 12-03-22 à 20:52

Pour la 1 j'ai trouvé v1(t)=100e^-02t mais pour la 2 je trouve pas

Posté par
MathsF
re : équation différentielle 12-03-22 à 20:54

Je  sais qu'il faudrait faire -b/a c'est a dire -9,8/-0,2 = 49 ducoup je trouve Ce^-0,2t+49

Posté par
carpediem
re : équation différentielle 12-03-22 à 21:08

salut

oui et tu peux déterminer C avec la condition initiale sur v_2 ...

Posté par
MathsF
re : équation différentielle 12-03-22 à 21:13

J'ai trouvé c =-49

Posté par
MathsF
re : équation différentielle 12-03-22 à 21:14

V2(t)=-49e^-0,2t+49 ?

Posté par
carpediem
re : équation différentielle 13-03-22 à 07:22

tu en doutes ?

pourtant tu as certainement la réponse dans ton cours ...

Posté par
MathsF
re : équation différentielle 13-03-22 à 13:44

Oui je doute mais ça ressemble fortement a la forme présente dans le cours ca doit etre ca

Posté par
MathsF
re : équation différentielle 13-03-22 à 15:07

Ducoup jai reussi a faire la 3a et 3b. Mais pour la c je comprends pas trop car j'ai trouvé f'(x)=-4960,4e^-0,4t+960,4e^-0,3t
Mais je trouve bcp de solution en 0 et +linfine ducoup je sais pas trop comment faire pour le tableau de variation

Posté par
MathsF
re : équation différentielle 13-03-22 à 15:36

Ah enfaite je me suis trompé c bon

Posté par
MathsF
re : équation différentielle 13-03-22 à 15:55

Quelqu'un peut m'aider pour la e svp

Posté par
carpediem
re : équation différentielle 13-03-22 à 16:11

MathsF @ 13-03-2022 à 15:07

Mais je trouve bcp de solution en 0 et +linfine ducoup je sais pas trop comment faire pour le tableau de variation
ne veut rien dire ...

Posté par
MathsF
re : équation différentielle 13-03-22 à 16:13

Oui désolé pour le tableau de variation j'ai trouvé f'(t)<0 sur [0 ;+l'infini[

Posté par
MathsF
re : équation différentielle 13-03-22 à 16:17

Et pour la d j'ai trouvé h'(t)>0 sur [0;+linfinie[

Posté par
carpediem
re : équation différentielle 13-03-22 à 17:38

les deux réponses précédentes sont contradictoires ...

les fonctions f $ et $ \sqrt f ont même sens de variation ...

Posté par
MathsF
re : équation différentielle 13-03-22 à 17:47

Mais quand on prend racine carré de f' c'est a dire -4960,4e^-0,4t+960e^-0,2t on est obligé de garder que le côté positif puisque une racine carré est toujours positive

Posté par
carpediem
re : équation différentielle 13-03-22 à 18:08

Posté par
MathsF
re : équation différentielle 13-03-22 à 18:15

Ah bah désolé alors je pensais  que c'était comme ça qu'il fallait faire. Je doit rendre le dm pour demain et ça fait deux jours que je galère dessus

Posté par
MathsF
re : équation différentielle 13-03-22 à 18:20

Ducoup pour la d) je dis que  h'(t)<0 sur [0;+linfinie[

Posté par
MathsF
re : équation différentielle 13-03-22 à 18:39

Pour la e) jai pensé au TVI mais jsp trop

Posté par
carpediem
re : équation différentielle 13-03-22 à 19:48

en quoi le TVI va-t-il t'aider ?

relis bien la question et fais le lien avec d/ ...

Posté par
MathsF
re : équation différentielle 13-03-22 à 20:09

sur mon tableau quand t tend vers plus linfinie h(t)=2401

Posté par
MathsF
re : équation différentielle 13-03-22 à 20:10

Et h(0)=10000

Posté par
carpediem
re : équation différentielle 13-03-22 à 20:20

pas pour h mais pour f

et je ne suis pas d'accord en 0 ...

et travaille avec f(t) ... à corriger d'ailleurs :

MathsF @ 12-03-2022 à 20:50

f(t) =12401e^-0.41-4802e^-0,21 + 2401
où est t ?

Posté par
MathsF
re : équation différentielle 13-03-22 à 20:27

f(t)=12401e^-0,4t-4802e^-0,2t+2401

Ah je crois comprendre que h(t)=49 quand t tend vers plus l'infini

Posté par
MathsF
re : équation différentielle 13-03-22 à 20:30

H(0)=100 et f(0)=10000 ?

Posté par
carpediem
re : équation différentielle 13-03-22 à 20:58

h = \sqrt f  donc une fois que le travail est fait avec f alors les résultats sont immédiats pour h ...

Posté par
MathsF
re : équation différentielle 13-03-22 à 21:16

Oui c'est ce que j'ai fais jai pris la racine carré des images de f

Posté par
MathsF
re : équation différentielle 13-03-22 à 21:17

Mais je vois pas en quoi ça permet de répondre a la question e

Posté par
carpediem
re : équation différentielle 14-03-22 à 16:50

on te demande le minimum de h et

carpediem @ 13-03-2022 à 17:38

les fonctions f $ et $ \sqrt f ont même sens de variation ...
donc la réponse est immédiate ...



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