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Niveau Grand oral
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La trajectoire parfaite_maths et sport automobile

Posté par
basoule
16-05-22 à 14:33

Bonjour,

Dans le cadre de mon grand Oral je travaille sur un sujet de math un peu spéciale.
Étant un grand fan de sport automobile je me suis lancé le défis de pourvoir calculer la fonction d'une trajectoire parfaite d'une voiture dans un virage de circuit.
J'ai fait plusieurs cherches sur le sujet mais je n'ais rien trouvé de très fameux appart une chose:
Les courbes de Bézier, ces courbes mon permit de pouvoir visualiser la courbe parfaite sur un virage à l'aide de quatre point. J'ai pu modéliser cela grâce au site en ligne Geogebra

Donc c'est vraiment cool car je peux modifier les paramètres de virage (entré et sorti de virage).
Mais problème, je n'arrive pas à avoir la fonction de la courbe parce que je n'ais pas le niveau de math pour le faire. Je vais donc vous formuler la question sous forme d'exercices.
sois M le point de la trajectoire
sois A1,A2,A3,A4 qui compose les 4 point de la courbe de Bézier
sois t qui appartient à [0;1]
et xM(t)= (1-t)³xA1+3(1-t)²txA2+3(1-t)t²xA3+t³xA4
et yM(t)= (1-t)³yA1+3(1-t)²tyA2+3(1-t)t²yA3+t³yA4
calculer la fonction de la trajectoire.

Posté par
ty59847
re : La trajectoire parfaite 16-05-22 à 16:57

Qu'appelles-tu la 'fonction de la trajectoire' ?

Essaie de répondre assez précisément, avant de lire la question suivante.

Application : une bretelle d'autoroute, pour sortir de l'autoroute, on sort à droite, on tourne un tour complet, et on repasse au dessus de l'autoroute, sur un pont, et on repart tout droit.
A quoi ressemblerait la fonction que tu cherches ?
Est-ce que ce type de virage est compatible avec ce que tu appelles une 'fonction de la trajectoire' ?

Posté par
carpediem
re : La trajectoire parfaite 16-05-22 à 17:45

salut

de toute façon il se peut qu'il n'y ait pas de fonction cartésienne associée à la trajectoire en cas de présence de (plusieurs) points ayant la même abscisse

c'est pourquoi on te donne une fonction sous forme paramétrique donnant les coordonnées en fonction du temps :

x = f(t)
y = g(t)

mais il se peut que tu ne puisses donc pas trouver de fonction h telle que y = h(x) (ou x = h(y) ) ...

Posté par
ty59847
re : La trajectoire parfaite 17-05-22 à 11:24

En d'autres mots : c'est quoi une fonction ?
Dans un repère classique, pour chaque valeur de x, on a une valeur de y (ou aucune).
Si pour une valeur de x, on a plusieurs valeurs de y, il n'y a aucune fonction qui peut décrire ça.  
C'est la définition d'une fonction, que tu as dû apprendre en collège ou en début de lycée.

Si on a un cercle ou un ovale, et que la voiture parcourt cet ovale, il n'y a pas de fonction y=f(x) qui convient. Pour chaque valeur de x, il nous faudrait 2 valeurs de y différentes, une sur chaque demi-cercle.
Mais par contre il y a bien la forme paramétrique. t représente le temps, et pour chaque valeur de t ( chaque milli-seconde), on peut dire où est la voiture (x et y).
Là, on n'a plus de problème, on est certain que pour chaque valeur de t, il y a bien une seule valeur de x et une seule valeur de y. Même si la trajectoire contient plein de virages dans tous les sens.

Posté par
mathafou Moderateur
re : La trajectoire parfaite 17-05-22 à 11:48

Bonjour

et aussi une équation cartésienne (ex pour un cercle (x-a)²+(y-b)² = R²)
ça marche pour toutes les coniques (degré 2)

par contre ici le paramètre est à l'exposant 3
éliminer t entre { x = f(t); y = g(t) } pour obtenir un h(x, y) = 0 est ... hum ... "délicat"
si naïvement on essaie de résoudre t = f-1(x), même éventuellement "par morceaux", ça coince (équation de degré 3)
pour s'en sortir il faut passer par des techniques élaborées : le calcul des "résultants"

voir l'application aux courbes de Bézier dans ce document : fin du chap. 2.5.1 et Annexe I, 8.1 et 8.2

Posté par
lilianbrice
re : La trajectoire parfaite_maths et sport automobile 25-04-23 à 14:16

Bonjour , je suis dans le même cas que celui qui a créé cette discussion, que pouvez vous me dire sur la courbe de Bézier.

Posté par
carpediem
re : La trajectoire parfaite_maths et sport automobile 25-04-23 à 15:31

et à quoi sert internet ?

Posté par
lilianbrice
re : La trajectoire parfaite_maths et sport automobile 22-05-23 à 13:59

Bonjour, je suis actuellement dans ma phase de recherche pour mon grand oral de fin de terminale. J'aime le sport automobile auto alors pour ma question de spécialité Mathématiques j'ai décidé de traiter un sujet sur les trajectoires.
J'ai fais des recherche et je ne trouve pas grand chose pouvez vous me donner des informations sur l'aspect mathématiques d'une trajectoire.
Ma question est "Les mathématiques jouent-elles un rôle dans la prise d'une trajectoire ?".
Merci beaucoup d'avance.
Cordialement
BRICE Lilian
Si vous voulez me contacter en dehors de ce site mon adresse mail est ****** (modération : adresse mail supprimée)

Posté par
carpediem
re : La trajectoire parfaite_maths et sport automobile 22-05-23 à 17:16

il faut inscrire ton adresse mail sur ton profil et pas ici ...

Posté par
lilianbrice
re : La trajectoire parfaite_maths et sport automobile 23-05-23 à 15:55

Merci cela est déjà fait sinon, je ne pourrais pas vous parlez...

Posté par
mathafou Moderateur
re : La trajectoire parfaite_maths et sport automobile 23-05-23 à 17:52

bonjour,,

certes, mais on ne parlait pas de ça.
mais que si tu veux que les membres puissent utiliser ton adresse mail pour te répondre en privé
tu dois cocher la case "Afficher mon email pour les membres" dans ton profil
et pas mettre l'adresse dans un message visible par le monde entier (même par ceux qui ne sont pas membre ou les robots de spam)

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q07 - Puis-je mettre mon adresse mail dans mon message afin d'inviter les visiteurs du forum à rentrer en contact avec moi ?

(cliquer pour lire)
modérateur.

de toute façon ici
carpediem @ 25-04-2023 à 15:31

et à quoi sert internet ?
voulant dire que dans les messages de cette discussion il y a déja pas mal d'info
dont un renvoi vers un document sur les courbes de Bézier
l'as tu lu ?
et même que en tapant "courbes de Bézier" dans n'importe quel moteur de recherche tu as plein d'infos dessus

si tu as des questions précises supplémentaires, tu peux les poser sur le forum
et on te répondra sur le forum car cela peut en intéresser d'autres



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