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Une balle en chute libre

Posté par
Fatbs
03-11-19 à 15:27

Bonjour voici le sujet,

On a photographié, à intervalles de temps réguliers 0,02 seconde, la chute d'une balle de tennis. Le tableau ci-dessous fournit le relevé des mesures effectuées : d(t) est la distance (arrondie à 0,01metre) parcourue par la balle, t secondes après l'avoir lâchée.

t  0,44. 0,46. 0,48. 0,5.  0,52. 0,54. 0,56
d(t) 0,95. 1,04. 1,13. 1,23. 1,32. 1,43. 1,54

La vitesse moyenne de la balle est égale au quotient de la distance parcourue par le temps écoulé.

1.a. Montrer que la vitesse moyenne de la balle entre 0.5s et 0.54s est égale à 5m.s-1

b. Même questions mais entre 0. 5s et 0.52s =4.5m.s-1

2. On admet que la distance d(t) parcourue par la balle en fonction du temps t écoulé depuis le lâcher s'exprime par la formule d(t) =4.9t (t est au carré)

Soit r la fonction définie pour tout réel h non nul par r (h) =d(0,5+h)-d(0,5)÷ h
a. Montrer que r(h) =4.9h+4.9
b.calculer r(0,1) puis interpreter le résultat en termes de vitesse
c. Calculer r(0,01) puis r(0,001). On arrondira si nécessaire les résultats à 0,001

On constate que la vitesse moyenne de la balle entre 0,5s et 0,5+h s se rapproche de 4,9m.s-1

Quand h se rapproche de 0. On dit que d(0,5+h)-d(0,5) ÷ h à pour limite 4.9 quand h tend vers 0 et on note lim (h->0) d(0.5+h)-d(0.5) ÷ h =4.9

Ce nombre est appelé nombre dérive de d en 0,5 et on la note d'(0.5)

Ainsi, d'(0.5)=4.9.

Cette valeur limite 4.9 est la vitesse instantanée en m.s-1 de la balle à l'instant t=0.5

Désolé j'ai pas pu faire de tableau. Merci

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 08:45

bonjour

qu'as-tu déjà trouvé ?
quelles sont tes difficultés?

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 18:13

Bonsoir alors mon amie a dit que pour la question 1 il fallait faire v=d÷t mais je ne comprend pas quoi faire pour résoudre la question 2..

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 18:16

bonsoir

montre déjà le détail de ton calcul pour 1)
il te sera utile pour comprendre 2)

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 18:17

Je doit faire les nombre dans la colonne d diviser par les nombre de t ?

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 18:18

pas tout à fait.

tu dois calculer (la variation de la distance) / (la variation de temps)

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 18:20

Et comment je doit faire ? On vient de commencer ce chapitre et on a fait qu'un seul exercice dessus alors je m'y connais pas du tout

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 18:23

rien de spécial pourtant, il suffit de bien lire l'énoncé :

1.a. Montrer que la vitesse moyenne de la balle entre 0.5s et 0.54s est égale à 5m.s-1

donc la variation de temps est  : temps final - temps initial = 0.54-0.5 = ...

mm principe pour les distances correspondantes.

tu vois ?

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 18:26

Je vois donc 0,54 -0,52-0,5 puis pareil pour t et les résultats on les divise ensemble ?

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 18:28

0,54 -0,52-0,5  ----- euh...

montre le détail de ton calcul, stp, au moins pour a)

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 18:31

Je me suis tromper

Pour t
0,54-0,5 = 0,004

Pour d
1,43-1,23=0,2

0,2 ÷ 0,004=50

C'est ça ?

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 18:36

oui
et mm principe pour b)

---

2. On admet que la distance d(t) parcourue par la balle en fonction du temps t écoulé depuis le lâcher s'exprime par la formule d(t) =4.9t²
Soit r la fonction définie pour tout réel h non nul par r (h) =d(0,5+h)-d(0,5)÷ h
a. Montrer que r(h) =4.9h+4.9


tu pars de  r (h) =(d(0,5+h)-d(0,5))/ h et tu utilises la définition de la fonction d

après simplification tu arrives à r(h) =4.9h+4.9

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 18:37

Je remplace h par la fonction d ?

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 18:39

Ok non j'ai compris

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 18:39

non

tu calcules les images de (0,5+h)  et  de (0,5) par la fonction d

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 18:40

ok

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 18:42

J'ai besoin de remplacer h par quelque chose ?

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 18:44

non, h c'est ta variable (qu'elle s'appelle t, h ou x, n'a aucune d'importance)
tu gardes h dans tes calculs.

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 18:47

0,5+h et 0,5 je les mets à la place de t ?

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 18:47

Dans la fonction d

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 18:52

Désolé je comprends vraiment pas comment faire...

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 18:52

bien sur, pour trouver l'image.

ps : attention à l'identité remarquable...

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 18:55

r(h) = \dfrac{d(0.5+h) - d(0.5)}{h}

or d(truc) = 4.9 * (truc)²

donc   r(h) = \dfrac{.....?  - .....?}{h}

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:01

j'ai lu trop vite

Fatbs @ 04-11-2019 à 18:31

Pour t
0,54-0,5 = 0,004  ---- tu es sûr ?

l'énoncé te donne la réponse : ce serait bien de trouver le même résultat

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:02

Les ? Faut les remplacer par les images ?
Et l'image de 0,5+h c'est 39,2 ?

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:02

39,2 h

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:08

non
montre le détail de tes calculs

d(0.5) = .....

d(0.5+h) = ....

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:09

0,56-0,44 = 0,12

1,54-0,95= 0,59

0,59÷0,12= 59/12

Pour la vitesse moyenne de la balle du coup c'est 5,9m.s-1 ?

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:11

4.9×(0.5+h) au carrée =60.025

4.9×0.5 au carrée = 1.225

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:14


ton calcul ne correspond à aucune question posée.

et 0,59÷0,12= 59/12
Pour la vitesse moyenne de la balle du coup c'est 5,9m.s-1 ?

comment passes-tu de 59/12 à 5.9m/s ?

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:16

59m.s-1 ça serrais un peut grand non ?
L'image n'est pas bon ?

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:16

Fatbs @ 04-11-2019 à 19:11

4.9×(0.5+h) au carrée =60.025 ---- et le h ? disparu ? quand même, en 1ère...


4.9*0.5² = 1.225   ---- ça c'est juste

tape ^2 pour le carré
utilise * pour la multiplication.
merci.

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:18

Fatbs @ 04-11-2019 à 19:16

59m.s-1 ça serrais un peut grand non ?

un peu grand par rapport à quoi ?
le problème n'est pas l'ordre de grandeur de la vitesse,
le problème provient du fait que tu écris sans sourciller que 59/12 = 5.9

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:18

Je sais qu'il y a un h c'est juste le calcul qui m'intéresse pour le moment désolé
Le 60.025 est faux ?

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:19

C'est parce-que au début j'ai trouver 50 pour la 1) a) et la question était de trouver 5 alors j'ai fait pareil

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:22

oui, relis 19h01
corrige ton 0.004, et tu trouveras 5 en résultat

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:24

Oui c'etait 0,04

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:25

oui

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:27

Et
4,9*(0.5+h)^2 = 19.6 ?

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:28

19.6 h

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:29

mais le h ? où il disparait dans ton calcul ?
tu dois forcément le retrouver à la fin.

montre tout le détail de tes calculs, sans quoi je ne peux pas t'aider à avancer.

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:30

montre tout le détail de tes calculs.

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:33

4.9*(0.5+h)^2
4.9*(0.5h)^2
4.9*0.25h
1.225 h ... ?

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:43

4.9*(0.5+h)^2
4.9*(0.5h)^2   ------ tu transformes une addition en multiplication ?
4.9*0.25h         ------ et les règles sur les puissances ?

Fatbs, tu amorces le chapitre sur les dérivées,
cet exo en est une introduction.
fais très sérieusement une révision sur le calcul littéral, sinon, tu vas avoir bien des difficultés à suivre...

farfouille sur le site, dans les fiches, niveau 4ème et 3 ème,
et fais les petits exercices pour t'entrainer.

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:45

je reviens te lire plus tard.

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:53

4.9*(0.5+h)^2
4.9*0.25+h ? Comment le carrée s'applique aussi au h ?

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 19:56

4.9*(0.5+h)^2
4.9*0.25+h
1.225+h

Posté par
carita
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 20:00

4.9*(0.5+h)²  --- en bleu, c'est une identité remarquable, je te laisse le soin de faire des recherches pour la retrouver

4.9*0.25+h
---- et ceci est faux puisque de toutes façons le 4.9 était en facteur devant les parenthèses

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 20:02

Si c'est une identité remarquable
0,5^2+2*0.5*h+h^2

Posté par
Fatbs
re : Une balle en chute libre 04-11-19 à 20:03

Comme a+b^2 = a^2+2ab+b^2

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