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Variations d'une fonction et mouvement d'un mobile

Posté par Profil Tulipe18 07-12-21 à 14:31

Bonjour,
Je vous remercie de m'aider pour cette exercice;
Un mobile se déplace sur un axe [Ox) gradué en cm. On observe son déplacement pendant une durée de 6 secondes.
Sa position sur l'axe est donnée, en fonction du temps t(en s), par la fonction f(t)=1/3 x^3-3t²+9t
1. Etudier les variations de la fonction f sur [0;6]
J'ai dérivé f, c'est un second degré, j'ai calculé delta, je l'ai trouvé égal à 0 donc f'(t)>0  car a=1>0 donc f est croissante
2. Décrire le mouvement du mobile sur son axe.
C'est là où je ne suis pas sûre, j'ai dit:
Comme f est croissante alors le mobile se déplace dans le même sens que son axe qui est [Ox). Le mouvement du mobile est alors rectiligne.

Merci de vos réponses

Posté par
Glapion Moderateur
re : Variations d'une fonction et mouvement d'un mobile 07-12-21 à 14:42

Bonjour, f(t)=1/3 t^3-3t²+9t ?

le mouvement est forcement rectiligne puisque l'on se déplace sur l'axe ox, ça n'est pas la réponse attendue.

il faudrait mieux dire que le mobile ralentit entre 0 et 3 s puis accélère à nouveau entre 3 et 6s.

Posté par
Leile
re : Variations d'une fonction et mouvement d'un mobile 07-12-21 à 14:57

bonjour à vous deux,
est ce que ce n'est pas plutôt  
x(t) = 1/3  t^3   -  3t² + 9t  ?
(nb : la dérivée n'est pas toujours positive, elle s'annule pour t=?)
je ne fais que passer :  bonne journée à tous les deux

Posté par Profil Tulipe18re : Variations d'une fonction et mouvement d'un mobile 07-12-21 à 16:36

Je trouve la dérivée
f'(t) = t²-6t+9
Delta=0
Donc f'(t) est positive ou égale à 0, non? Car a=1>0
Donc f est toujours croissante.
Avec f(0)=0; f(3)=9 et f(6)=9
Je ne comprends pas pourquoi le mobile ralentit entre 0 et 3s puis accelère???
Peut-on parler de mouvement uniforme?

Posté par
Priam
re : Variations d'une fonction et mouvement d'un mobile 07-12-21 à 17:16

Bonjour,
Une simple remarque : pour une telle expression de dérivée, il n'est pas besoin de Delta, mais d'une identité remarquable.

Posté par
philgr22
re : Variations d'une fonction et mouvement d'un mobile 07-12-21 à 18:12

Bonsoir ,
Que représente f'(t) pour le mobile?

Posté par Profil Tulipe18re : Variations d'une fonction et mouvement d'un mobile 07-12-21 à 23:50

f'(t) est la vitesse instantanée du mobile.  Mais ça on nous le dit que dans la 3ème question :
3) La vitesse instantanée du mobile t est égale à f'(t) et est exprimée en cm/s
a) quelle est sa vitesse initiale?
J'ai calculé f'(0)
b) À quels instants sa vitesse est-elle inférieure à 1cm/s?
J'ai résolu f'(t)<1
C'est juste la 2ème question qui me pose problème.
Merci de m'éclairer

Posté par
Glapion Moderateur
re : Variations d'une fonction et mouvement d'un mobile 08-12-21 à 10:04

Factorise f'(t) et trouve quand f'(t) = 0
dessine le graphe de f'(t). Tu en déduiras quand est-ce que la vitesse augmente ou diminue et tu pourras justifier la réponse que je t'ai déjà donnée dans mon post du 07-12-21 à 14:42

Posté par Profil Tulipe18re : Variations d'une fonction et mouvement d'un mobile 08-12-21 à 11:00

f'(t)=(t-3)²
f'(t)=0 pour x=3 et f'(t)>=0
f' est un second degré donc sa courbe est une parabole. Et comme a=1>0 alors la courbe est retournée vers le haut. f' admet un minimum en 3. Donc f' est décroissante  sur [0;3] puis croissante sur [3;6].
On en déduit que le mobile ralentit de 0 à 3s puis accelère de 3 à 6s.
C'est bien ça?
Ce qui me gêne dans cette question est que dans la question 2 on ne sait pas que f' représente la vitesse du mobile. On nous dit cela que dans la question 3

Posté par
Glapion Moderateur
re : Variations d'une fonction et mouvement d'un mobile 08-12-21 à 11:09

Citation :
Ce qui me gêne dans cette question est que dans la question 2 on ne sait pas que f' représente la vitesse du mobile. On nous dit cela que dans la question 3


ça c'est du cours, c'est vrai pour tout déplacement si f(t) est une distance parcourue alors v = f'(t) et l'accélération est a = f"(t)

exemple de la chute des corps : d = 1/2 gt² on a bien v = gt et l'accélération est g (la constante de gravitation terrestre 9.8 m/s²)

Posté par Profil Tulipe18re : Variations d'une fonction et mouvement d'un mobile 08-12-21 à 11:13

Ok. Merci beaucoup



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