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Vitesse constante, deux étapes

Storyboard

Si lors d'un mouvement à vitesse constante un changement survient, cela résulte en un mouvement qui se déroule en deux étapes, chacune caractérisée par une vitesse définie.

Chaque étape est modélisée par une relation linéaire représentée par une droite, où la clé réside dans le fait que le temps et la position finaux de la première étape sont, à leur tour, le temps et la position initiaux de la deuxième étape.

Il est important de noter que ce modèle présente un problème, car la vitesse change de manière instantanée, ce qui équivaut à une accélération suivie d'un freinage infini, ce qui n'est pas réaliste. Cependant, ce problème n'est pas pertinent si la durée des étapes est considérablement plus longue que le temps pendant lequel le changement de vitesse se produit.

>Modèle

ID:(1448, 0)



Mécanismes

Iframe

>Top


Dans la première étape, si la vitesse est constante, une relation directe de a vitesse du premier étage ($v_1$) est établie entre le première position finale et départ de la deuxième étape ($s_1$) et le temps final de la première et départ de la deuxième étape ($t_1$), représentée par une ligne droite.

Dans la deuxième étape, les positions et les temps initiaux nuls ne peuvent pas être définis, car ils doivent correspondre à Le première position finale et départ de la deuxième étape ($s_1$) et le temps final de la première et départ de la deuxième étape ($t_1$). Comme la vitesse est constante dans cette phase, une relation directe de a vitesse du deuxième étage ($v_2$) est établie entre a position finale de la deuxième étape ($s_2$) et le heure de fin de la deuxième étape ($t_2$), représentée par une autre ligne droite.



qui est la clé du modèle représenté par le réseau :

Code
Concept
Positions et horaires

Mécanismes

ID:(15383, 0)



Concept en deux étapes

Top

>Top


Dans le cas d'un mouvement se produisant en deux étapes, tout d'abord, l'objet avance une distance de une distance parcourue lors de la première étape ($\Delta s_1$) pendant une période de temps de un temps écoulé dans la première étape ($\Delta t_1$) avec une vitesse de une vitesse du premier étage ($v_1$).

$ v_1 \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s_1 }{ \Delta t_1 }$



Ensuite, dans une deuxième étape, il avance une distance de une distance parcourue lors de la deuxième étape ($\Delta s_2$) pendant une période de temps de un temps passé dans la deuxième étape ($\Delta t_2$) avec une vitesse de une vitesse du deuxième étage ($v_2$).

$ v_2 \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s_2 }{ \Delta t_2 }$



Lorsqu'il est représenté graphiquement, nous obtenons un diagramme de position-temps comme suit :



Le point clé à noter est que le temps écoulé dans la première étape ($\Delta t_1$) et le temps passé dans la deuxième étape ($\Delta t_2$) sont séquentiels, tout comme a distance parcourue lors de la première étape ($\Delta s_1$) et a distance parcourue lors de la deuxième étape ($\Delta s_2$).

ID:(15504, 0)



Des vitesses en deux étapes

Top

>Top


Dans le cas d'un mouvement se produisant en deux étapes, tout d'abord, l'objet avance une distance de une distance parcourue lors de la première étape ($\Delta s_1$) pendant une période de temps de un temps écoulé dans la première étape ($\Delta t_1$) avec une vitesse de une vitesse du premier étage ($v_1$).

$ v_1 \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s_1 }{ \Delta t_1 }$



Ensuite, dans une deuxième étape, il avance une distance de une distance parcourue lors de la deuxième étape ($\Delta s_2$) pendant une période de temps de un temps passé dans la deuxième étape ($\Delta t_2$) avec une vitesse de une vitesse du deuxième étage ($v_2$).

$ v_2 \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s_2 }{ \Delta t_2 }$



Lorsqu'il est représenté graphiquement, nous obtenons un diagramme de position-temps comme suit :



Le point clé à noter est que le temps écoulé dans la première étape ($\Delta t_1$) et le temps passé dans la deuxième étape ($\Delta t_2$) sont séquentiels, tout comme a distance parcourue lors de la première étape ($\Delta s_1$) et a distance parcourue lors de la deuxième étape ($\Delta s_2$).

ID:(15395, 0)



Positions et horaires en deux temps

Top

>Top


Dans le cas d'un mouvement en deux étapes, la première étape peut être décrite par une fonction impliquant les points le temps initial ($t_0$), le temps final de la première et départ de la deuxième étape ($t_1$), a vitesse ($s_0$) et le première position finale et départ de la deuxième étape ($s_1$), représentée par une droite avec une pente de a vitesse du premier étage ($v_1$):

$ s_1 = s_0 + v_1 ( t_1 - t_0 )$



Pour la deuxième étape, définie par les points le première position finale et départ de la deuxième étape ($s_1$), a position finale de la deuxième étape ($s_2$), le temps final de la première et départ de la deuxième étape ($t_1$) et le heure de fin de la deuxième étape ($t_2$), une deuxième droite avec une pente de a vitesse du deuxième étage ($v_2$) est utilisée:

$ s_2 = s_1 + v_2 ( t_2 - t_1 )$



qui est représentée comme suit:



Il est important de noter que le début de la deuxième étape, défini par les points le temps final de la première et départ de la deuxième étape ($t_1$) et le première position finale et départ de la deuxième étape ($s_1$), coïncide avec la fin de la première étape.

ID:(15396, 0)



Modèle

Top

>Top


Le modèle de base implique deux mouvements en étapes consécutives.

Dans la première étape, il commence à A vitesse ($s_0$) et se termine à Le première position finale et départ de la deuxième étape ($s_1$), couvrant une distance de a distance parcourue lors de la première étape ($\Delta s_1$), qui commence à Le temps initial ($t_0$) et se termine à Le temps final de la première et départ de la deuxième étape ($t_1$), avec une durée de le temps écoulé dans la première étape ($\Delta t_1$) et une vitesse de a vitesse du premier étage ($v_1$).

Dans la deuxième étape, il commence à Le première position finale et départ de la deuxième étape ($s_1$) et se termine à A position finale de la deuxième étape ($s_2$), couvrant une distance de a distance parcourue lors de la deuxième étape ($\Delta s_2$), qui commence à Le temps final de la première et départ de la deuxième étape ($t_1$) et se termine à Le heure de fin de la deuxième étape ($t_2$), avec une durée de a distance parcourue lors de la deuxième étape ($\Delta s_2$) et une vitesse de a vitesse du deuxième étage ($v_2$).

Le diagramme résultant se compose de deux sous-diagrammes dans lesquels la vitesse est maintenue constante. Les deux diagrammes sont connectés par le première position finale et départ de la deuxième étape ($s_1$) et le temps final de la première et départ de la deuxième étape ($t_1$), qui correspondent au point final de la première étape et au point de départ de la deuxième étape.



Ainsi, la structure en réseau du modèle est la suivante :

Paramètres

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS
$t_0$
t_0
Temps initial
s
$s_0$
s_0
Vitesse
m

Variables

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS
$\Delta s_2$
Ds_2
Distance parcourue lors de la deuxième étape
m
$\Delta s_1$
Ds_1
Distance parcourue lors de la première étape
m
$t_2$
t_2
Heure de fin de la deuxième étape
s
$s_2$
s_2
Position finale de la deuxième étape
m
$s_1$
s_1
Première position finale et départ de la deuxième étape
m
$\Delta t_1$
Dt_1
Temps écoulé dans la première étape
s
$t_1$
t_1
Temps final de la première et départ de la deuxième étape
s
$\Delta t_2$
Dt_2
Temps passé dans la deuxième étape
s
$v_2$
v_2
Vitesse du deuxième étage
m/s
$v_1$
v_1
Vitesse du premier étage
m/s

Calculs


D'abord, sélectionnez l'équation: à , puis, sélectionnez la variable: à

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Variable Donnée Calculer Cible : Équation À utiliser




Équations

#
Équation

$ \Delta s_1 \equiv s_1 - s_0 $

Ds = s - s_0


$ \Delta s_2 \equiv s_2 - s_1 $

Ds = s - s_0


$ \Delta t_1 \equiv t_1 - t_0 $

Dt = t - t_0


$ \Delta t_2 \equiv t_2 - t_1 $

Dt = t - t_0


$ s_1 = s_0 + v_1 ( t_1 - t_0 )$

s = s_0 + v_0 *( t - t_0 )


$ s_2 = s_1 + v_2 ( t_2 - t_1 )$

s = s_0 + v_0 *( t - t_0 )


$ v_1 \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s_1 }{ \Delta t_1 }$

v_m = Ds / Dt


$ v_2 \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s_2 }{ \Delta t_2 }$

v_m = Ds / Dt

ID:(15384, 0)



Distance parcourue (1)

Équation

>Top, >Modèle


Nous pouvons calculer a distance parcourue en un temps ($\Delta s$) à partir de a vitesse ($s_0$) et a position ($s$) grâce à l'équation suivante :

$ \Delta s_1 \equiv s_1 - s_0 $

$ \Delta s \equiv s - s_0 $

$\Delta s$
$\Delta s_1$
Distance parcourue lors de la première étape
$m$
10244
$s$
$s_1$
Première position finale et départ de la deuxième étape
$m$
10246
$s_0$
Vitesse
$m$
5336

ID:(4352, 1)



Distance parcourue (2)

Équation

>Top, >Modèle


Nous pouvons calculer a distance parcourue en un temps ($\Delta s$) à partir de a vitesse ($s_0$) et a position ($s$) grâce à l'équation suivante :

$ \Delta s_2 \equiv s_2 - s_1 $

$ \Delta s \equiv s - s_0 $

$\Delta s$
$\Delta s_2$
Distance parcourue lors de la deuxième étape
$m$
10245
$s$
$s_2$
Position finale de la deuxième étape
$m$
10247
$s_0$
$s_1$
Première position finale et départ de la deuxième étape
$m$
10246

ID:(4352, 2)



Temps écoulé (1)

Équation

>Top, >Modèle


Pour décrire le mouvement d'un objet, nous devons calculer le temps écoulé ($\Delta t$). Cette grandeur est obtenue en mesurant le temps initial ($t_0$) et le le temps ($t$) de ce mouvement. La durée est déterminée en soustrayant le temps initial du temps final :

$ \Delta t_1 \equiv t_1 - t_0 $

$ \Delta t \equiv t - t_0 $

$t$
$t_1$
Temps final de la première et départ de la deuxième étape
$s$
10240
$\Delta t$
$\Delta t_1$
Temps écoulé dans la première étape
$s$
10242
$t_0$
Temps initial
$s$
5265

ID:(4353, 1)



Temps écoulé (2)

Équation

>Top, >Modèle


Pour décrire le mouvement d'un objet, nous devons calculer le temps écoulé ($\Delta t$). Cette grandeur est obtenue en mesurant le temps initial ($t_0$) et le le temps ($t$) de ce mouvement. La durée est déterminée en soustrayant le temps initial du temps final :

$ \Delta t_2 \equiv t_2 - t_1 $

$ \Delta t \equiv t - t_0 $

$t$
$t_2$
Heure de fin de la deuxième étape
$s$
10241
$\Delta t$
$\Delta t_2$
Temps passé dans la deuxième étape
$s$
10243
$t_0$
$t_1$
Temps final de la première et départ de la deuxième étape
$s$
10240

ID:(4353, 2)



Vitesse moyenne (1)

Équation

>Top, >Modèle


A vitesse moyenne ($\bar{v}$) peut être calculé à partir de a distance parcourue en un temps ($\Delta s$) et le temps écoulé ($\Delta t$) en utilisant :

$ v_1 \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s_1 }{ \Delta t_1 }$

$ \bar{v} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s }{ \Delta t }$

$\Delta s$
$\Delta s_1$
Distance parcourue lors de la première étape
$m$
10244
$\Delta t$
$\Delta t_1$
Temps écoulé dans la première étape
$s$
10242
$\bar{v}$
$v_1$
Vitesse du premier étage
$m/s$
10238

ID:(3152, 1)



Vitesse moyenne (2)

Équation

>Top, >Modèle


A vitesse moyenne ($\bar{v}$) peut être calculé à partir de a distance parcourue en un temps ($\Delta s$) et le temps écoulé ($\Delta t$) en utilisant :

$ v_2 \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s_2 }{ \Delta t_2 }$

$ \bar{v} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s }{ \Delta t }$

$\Delta s$
$\Delta s_2$
Distance parcourue lors de la deuxième étape
$m$
10245
$\Delta t$
$\Delta t_2$
Temps passé dans la deuxième étape
$s$
10243
$\bar{v}$
$v_2$
Vitesse du deuxième étage
$m/s$
10239

ID:(3152, 2)



Position à vitesse constante (1)

Équation

>Top, >Modèle


Si la vitesse est constante, la vitesse sera égale à A vitesse initiale ($v_0$). Dans ce cas, la distance parcourue en fonction du temps peut être calculée en utilisant la différence entre a position ($s$) et a vitesse ($s_0$), divisée par la différence entre le temps ($t$) et le temps initial ($t_0$) :

$ s_1 = s_0 + v_1 ( t_1 - t_0 )$

$ s = s_0 + v_0 ( t - t_0 )$

$s$
$s_1$
Première position finale et départ de la deuxième étape
$m$
10246
$t$
$t_1$
Temps final de la première et départ de la deuxième étape
$s$
10240
$t_0$
Temps initial
$s$
5265
$s_0$
Vitesse
$m$
5336
$v_0$
$v_1$
Vitesse du premier étage
$m/s$
10238

Dans le cas où Une vitesse initiale ($v_0$) est égal à A vitesse moyenne ($\bar{v}$) :

$ \bar{v} = v_0$



Par conséquent, avec a distance parcourue en un temps ($\Delta s$) c'est avec a position ($s$) et a vitesse ($s_0$) :

$ \Delta s \equiv s - s_0 $



et le temps écoulé ($\Delta t$) est avec le temps ($t$) et le temps initial ($t_0$) :

$ \Delta t \equiv t - t_0 $



L'équation pour la vitesse moyenne :

$ \bar{v} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s }{ \Delta t }$



peut être écrite comme :

$v_0 = \bar{v} = \displaystyle\frac{\Delta s}{\Delta t} = \displaystyle\frac{s - s_0}{t - t_0}$




donc, en la résolvant, on obtient :

$ s = s_0 + v_0 ( t - t_0 )$

L'équation correspondante définit une ligne droite dans l'espace-temps.

ID:(3154, 1)



Position à vitesse constante (2)

Équation

>Top, >Modèle


Si la vitesse est constante, la vitesse sera égale à A vitesse initiale ($v_0$). Dans ce cas, la distance parcourue en fonction du temps peut être calculée en utilisant la différence entre a position ($s$) et a vitesse ($s_0$), divisée par la différence entre le temps ($t$) et le temps initial ($t_0$) :

$ s_2 = s_1 + v_2 ( t_2 - t_1 )$

$ s = s_0 + v_0 ( t - t_0 )$

$s$
$s_2$
Position finale de la deuxième étape
$m$
10247
$t$
$t_2$
Heure de fin de la deuxième étape
$s$
10241
$t_0$
$t_1$
Temps final de la première et départ de la deuxième étape
$s$
10240
$s_0$
$s_1$
Première position finale et départ de la deuxième étape
$m$
10246
$v_0$
$v_2$
Vitesse du deuxième étage
$m/s$
10239

Dans le cas où Une vitesse initiale ($v_0$) est égal à A vitesse moyenne ($\bar{v}$) :

$ \bar{v} = v_0$



Par conséquent, avec a distance parcourue en un temps ($\Delta s$) c'est avec a position ($s$) et a vitesse ($s_0$) :

$ \Delta s \equiv s - s_0 $



et le temps écoulé ($\Delta t$) est avec le temps ($t$) et le temps initial ($t_0$) :

$ \Delta t \equiv t - t_0 $



L'équation pour la vitesse moyenne :

$ \bar{v} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s }{ \Delta t }$



peut être écrite comme :

$v_0 = \bar{v} = \displaystyle\frac{\Delta s}{\Delta t} = \displaystyle\frac{s - s_0}{t - t_0}$




donc, en la résolvant, on obtient :

$ s = s_0 + v_0 ( t - t_0 )$

L'équation correspondante définit une ligne droite dans l'espace-temps.

ID:(3154, 2)