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Fonction dérivée problème

Posté par
Euron
20-10-20 à 00:19

Je dois règler un problème dans un exercice d'un chapitre sur les fonctions dérivées que je ne comprends pas. Voici le problème en question :

On laisse échapper du gaz d'un ballon sphérique à raison de 900 cm^3/s. A quelle vitesse la surface de ce ballon se réduit-elle lorsque le rayon de ce ballon est de 360 cm ?

Merci de bien vouloir m'aider à le résoudre

Posté par
alma78
re : Fonction dérivée problème 20-10-20 à 10:35

Bonjour,

il faut utiliser la formule du volume de la sphère : V = (4R3)/3
Ensuite on dérive par rapport au temps.
Soit : dV/dt = 4R2*dR/dt
dV/dt correspond à 900 cm3/s
R est le rayon de la sphère soit 360 cm
on cherche dR/dt
dR/dt = (dV/dt)/4R2

Combien trouves tu en cm/s ? le résulat est très faible

Posté par
Glapion Moderateur
re : Fonction dérivée problème 20-10-20 à 10:43

Bonjour, donc prends un ballon sphérique de rayon r, fais un raisonnement à la physicienne :

- quel est son volume V ?
- quel est la surface du ballon ?

maintenant prends un intervalle de temps dt :
- pendant ce temps dt, de combien a varié le volume ? (et justement tu connais v = dV/dt)
ce qui va te donner dr/dt
- de combien a varié la surface ? (et justement c'est ce dS/dt que te demande l'énoncé.

Posté par
Euron
re : Fonction dérivée problème 20-10-20 à 23:16

Bonjour, "8,84 . 10-5" ? J'avais totalement oublié la formule du volume sphérique. Merci de me l'avoir rappelée.

Posté par
Glapion Moderateur
re : Fonction dérivée problème 20-10-20 à 23:28

on ne cherche pas dR/dt mais dS/dt (l'énoncé dit " la vitesse à laquelle la surface de ce ballon se réduit") donc c'est pas ça du tout le résultat. Et puis il faut donner une unité au résultat (des cm²/s).

Posté par
alma78
re : Fonction dérivée problème 21-10-20 à 12:50

Bonjour,

dR/dt = (dV/dt)/4R2
S=4R2
d'où dS/dt = 8R*(dR/dt)
dS/dt = 8R * [(dV/dt)/4R2]
dS/dt = (2/R)*(dV/dt)
Application numérique : dV/dt = 900 cm3/s ; R=360 cm
d'où dS/dt = (2*900)360 = 90/18 = 5 cm2/s

Posté par
alma78
re : Fonction dérivée problème 21-10-20 à 12:51

*d'où dS/dt = (2*900)/360 = 90/18 = 5 cm2/s

Posté par
Glapion Moderateur
re : Fonction dérivée problème 21-10-20 à 13:48

alma78 ne fais pas l'exercice à la place de Euron, on est là pour faire trouver les solutions au posteur, pas pour faire à sa place.

(et sinon j'aurais mis un signe - devant le résultat pour montrer que c'est une diminution de surface)



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