Utilisateur:


Interception à accélération constante

Storyboard

Les objets peuvent s'intersecter lorsqu'ils coïncident en position au même moment. Pour cela, ils doivent se déplacer à partir de leurs points et vitesses initiaux respectifs avec des accélérations qui leur permettent de coïncider en position et en temps à la fin du trajet.

>Modèle

ID:(1412, 0)



Interception à accélération constante

Storyboard

Les objets peuvent s'intersecter lorsqu'ils coïncident en position au même moment. Pour cela, ils doivent se déplacer à partir de leurs points et vitesses initiaux respectifs avec des accélérations qui leur permettent de coïncider en position et en temps à la fin du trajet.

Variables

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS
$a_2$
a_2
Accélération du deuxième corps
m/s^2
$\Delta v_2$
Dv_2
Différence de vitesse du deuxième corps
m/s
$\Delta v_1$
Dv_1
Différence de vitesse du premier corps
m/s
$\Delta s_2$
Ds_2
Distance parcourue par le deuxième objet
m
$\Delta s_1$
Ds_1
Distance parcourue par le premier objet
m
$t_1$
t_1
Heure initiale du premier objet
s
$s$
s
Position de l'intersection
m
$s_2$
s_2
Position initiale du deuxième objet
m
$s_1$
s_1
Position initiale du premier objet
m
$a_1$
a_1
Première accélération du corps
m/s^2
$t$
t
Temps d'intersection
s
$\Delta t_2$
Dt_2
Temps de trajet du deuxième objet
s
$\Delta t_1$
Dt_1
Temps de trajet du premier objet
s
$t_2$
t_2
Temps initial du deuxième objet
s
$v_2$
v_2
Vitesse finale du deuxième corps
m/s
$v_1$
v_1
Vitesse finale du premier corps
m/s
$v_{02}$
v_02
Vitesse initiale du deuxième corps
m/s
$v_{01}$
v_01
Vitesse initiale du premier corps
m/s

Calculs


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

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

 Variable   Donnée   Calculer   Cible :   Équation   À utiliser



Équations

Dans le cas o a accélération constante ($a_0$) est gal a accélération moyenne ($\bar{a}$), il sera gal

equation=10296.

Ainsi, si nous consid rons a différence de vitesse ($\Delta v$) comme tant

equation=4355

et le temps écoulé ($\Delta t$) comme tant

equation=4353,

alors l' quation pour a accélération constante ($a_0$)

equation=3678

peut tre crite comme

$a_0 = \bar{a} = \displaystyle\frac{\Delta v}{\Delta t} = \displaystyle\frac{v - v_0}{t - t_0}$



ainsi, en isolant, nous obtenons

equation.

Dans le cas o a accélération constante ($a_0$) est gal a accélération moyenne ($\bar{a}$), il sera gal

equation=10296.

Ainsi, si nous consid rons a différence de vitesse ($\Delta v$) comme tant

equation=4355

et le temps écoulé ($\Delta t$) comme tant

equation=4353,

alors l' quation pour a accélération constante ($a_0$)

equation=3678

peut tre crite comme

$a_0 = \bar{a} = \displaystyle\frac{\Delta v}{\Delta t} = \displaystyle\frac{v - v_0}{t - t_0}$



ainsi, en isolant, nous obtenons

equation.

Dans le cas de a accélération constante ($a_0$), a vitesse ($v$) en fonction de le temps ($t$) est une droite passant par le temps initial ($t_0$) et a vitesse initiale ($v_0$) selon :

equation=3156

Comme a distance parcourue en un temps ($\Delta s$) correspond l'aire sous la courbe de vitesse-temps, nous pouvons additionner la contribution du rectangle :

$v_0(t-t_0)$



et du triangle :

$\displaystyle\frac{1}{2}a_0(t-t_0)^2$



Ainsi, avec a position ($s$) et a vitesse ($s_0$), nous obtenons :

equation=4352

Ce qui donne finalement :

equation

Dans le cas de a accélération constante ($a_0$), a vitesse ($v$) en fonction de le temps ($t$) est une droite passant par le temps initial ($t_0$) et a vitesse initiale ($v_0$) selon :

equation=3156

Comme a distance parcourue en un temps ($\Delta s$) correspond l'aire sous la courbe de vitesse-temps, nous pouvons additionner la contribution du rectangle :

$v_0(t-t_0)$



et du triangle :

$\displaystyle\frac{1}{2}a_0(t-t_0)^2$



Ainsi, avec a position ($s$) et a vitesse ($s_0$), nous obtenons :

equation=4352

Ce qui donne finalement :

equation

Si l'on r sout les quations pour le temps ($t$) et le temps initial ($t_0$) dans l' quation de a vitesse ($v$), qui d pend de a vitesse initiale ($v_0$) et a accélération constante ($a_0$) :

equation=3156

nous obtenons :

$t - t_0= \displaystyle\frac{v - v_0}{a_0}$



Ensuite, en rempla ant cette expression dans l' quation de a position ($s$) avec a vitesse ($s_0$) :

equation=3157

nous obtenons une expression du chemin parcouru en fonction de la vitesse :

equation

Si l'on r sout les quations pour le temps ($t$) et le temps initial ($t_0$) dans l' quation de a vitesse ($v$), qui d pend de a vitesse initiale ($v_0$) et a accélération constante ($a_0$) :

equation=3156

nous obtenons :

$t - t_0= \displaystyle\frac{v - v_0}{a_0}$



Ensuite, en rempla ant cette expression dans l' quation de a position ($s$) avec a vitesse ($s_0$) :

equation=3157

nous obtenons une expression du chemin parcouru en fonction de la vitesse :

equation

La d finition de a accélération moyenne ($\bar{a}$) est consid r e comme la relation entre a différence de vitesse ($\Delta v$) et le temps écoulé ($\Delta t$). C'est- -dire,

equation=4355

et

equation=4353

La relation entre les deux est d finie comme a accélération centrifuge ($a_c$)

equation

pendant cet intervalle de temps.

La d finition de a accélération moyenne ($\bar{a}$) est consid r e comme la relation entre a différence de vitesse ($\Delta v$) et le temps écoulé ($\Delta t$). C'est- -dire,

equation=4355

et

equation=4353

La relation entre les deux est d finie comme a accélération centrifuge ($a_c$)

equation

pendant cet intervalle de temps.


Exemples


mechanisms

Dans un sc nario de mouvement impliquant deux corps, le premier modifie sa vitesse de a différence de vitesse du premier corps ($\Delta v_1$) pendant une temps de trajet du premier objet ($\Delta t_1$) avec a première accélération du corps ($a_1$).

equation=3678,1

Par la suite, le deuxi me corps avance, modifiant sa vitesse de a différence de vitesse du deuxième corps ($\Delta v_2$) pendant un laps de temps de a temps de trajet du deuxième objet ($\Delta t_2$) avec a accélération du deuxième corps ($a_2$).

equation=3678,2

Lorsque repr sent graphiquement, nous obtenons un diagramme de vitesse-temps comme illustr ci-dessous :

image

La cl ici est que les valeurs a différence de vitesse du premier corps ($\Delta v_1$) et a différence de vitesse du deuxième corps ($\Delta v_2$), et les valeurs a temps de trajet du premier objet ($\Delta t_1$) et a temps de trajet du deuxième objet ($\Delta t_2$), sont telles que les deux corps co ncident la fois en lieu et en temps.

Dans le cas de deux corps, le mouvement du premier peut tre d crit par une fonction impliquant les points le heure initiale du premier objet ($t_1$), le temps d'intersection ($t$), a vitesse initiale du premier corps ($v_{01}$) et a vitesse finale du premier corps ($v_1$), repr sent e par une droite avec une pente de a première accélération du corps ($a_1$) :

equation=3156,1

Pour le mouvement du deuxi me corps, d fini par les points a vitesse initiale du deuxième corps ($v_{02}$), a vitesse finale du deuxième corps ($v_2$), le temps initial du deuxième objet ($t_2$) et le temps d'intersection ($t$), une deuxi me droite avec une pente de a accélération du deuxième corps ($a_2$) est utilis e :

equation=3156,2

Ceci est repr sent comme suit :

image

Dans le cas d'un mouvement de deux corps, la position o se termine la trajectoire du premier co ncide avec celle du deuxi me corps a position de l'intersection ($s$).

De m me, le moment o la trajectoire du premier se termine co ncide avec celui du deuxi me corps le temps d'intersection ($t$).

Pour le premier corps, a position de l'intersection ($s$) d pend de a position initiale du premier objet ($s_1$), a vitesse initiale du premier corps ($v_{01}$), a première accélération du corps ($a_1$), le heure initiale du premier objet ($t_1$), comme suit :

equation=3157,1

Tandis que pour le deuxi me corps, a position de l'intersection ($s$) d pend de a position initiale du deuxième objet ($s_2$), a vitesse initiale du deuxième corps ($v_{02}$), a accélération du deuxième corps ($a_2$), le temps initial du deuxième objet ($t_2$), comme suit :

equation=3157,2

Ceci est repr sent comme suit :

image


model

L'acc l ration correspond la variation de la vitesse par unit de temps.

Il est donc n cessaire de d finir a différence de vitesse ($\Delta v$) en fonction de a vitesse ($v$) et a vitesse initiale ($v_0$) comme suit :

kyon

L'acc l ration correspond la variation de la vitesse par unit de temps.

Il est donc n cessaire de d finir a différence de vitesse ($\Delta v$) en fonction de a vitesse ($v$) et a vitesse initiale ($v_0$) comme suit :

kyon

Pour d crire 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 dur e est d termin e en soustrayant le temps initial du temps final :

kyon

Pour d crire 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 dur e est d termin e en soustrayant le temps initial du temps final :

kyon

La proportion dans laquelle la variation de la vitesse au fil du temps est d finie est a accélération moyenne ($\bar{a}$). Pour la mesurer, il est n cessaire d'observer a différence de vitesse ($\Delta v$) et le temps écoulé ($\Delta t$).

Une m thode courante pour mesurer l'acc l ration moyenne consiste utiliser une lampe stroboscopique qui illumine l\'objet des intervalles d finis. En prenant une photographie, on peut d terminer la distance parcourue par l\'objet pendant ce temps. En calculant deux vitesses cons cutives, on peut d terminer leur variation et, avec le temps coul entre les photos, l\'acc l ration moyenne.

L\' quation qui d crit l\'acc l ration moyenne est la suivante :

kyon

Il est important de noter que l\'acc l ration moyenne est une estimation de l\'acc l ration r elle.

Le principal probl me est que si l\'acc l ration varie pendant le temps coul , la valeur de l\'acc l ration moyenne peut diff rer consid rablement de l\'acc l ration moyenne r elle.



Par cons quent, la cl est de

D terminer l\'acc l ration sur une p riode de temps suffisamment courte pour minimiser la variation.

La proportion dans laquelle la variation de la vitesse au fil du temps est d finie est a accélération moyenne ($\bar{a}$). Pour la mesurer, il est n cessaire d'observer a différence de vitesse ($\Delta v$) et le temps écoulé ($\Delta t$).

Une m thode courante pour mesurer l'acc l ration moyenne consiste utiliser une lampe stroboscopique qui illumine l\'objet des intervalles d finis. En prenant une photographie, on peut d terminer la distance parcourue par l\'objet pendant ce temps. En calculant deux vitesses cons cutives, on peut d terminer leur variation et, avec le temps coul entre les photos, l\'acc l ration moyenne.

L\' quation qui d crit l\'acc l ration moyenne est la suivante :

kyon

Il est important de noter que l\'acc l ration moyenne est une estimation de l\'acc l ration r elle.

Le principal probl me est que si l\'acc l ration varie pendant le temps coul , la valeur de l\'acc l ration moyenne peut diff rer consid rablement de l\'acc l ration moyenne r elle.



Par cons quent, la cl est de

D terminer l\'acc l ration sur une p riode de temps suffisamment courte pour minimiser la variation.

Si a accélération constante ($a_0$), alors a accélération moyenne ($\bar{a}$) est gal la valeur de l'acc l ration, c'est- -dire,

equation=10296.

Dans ce cas, a vitesse ($v$) en fonction de le temps ($t$) peut tre calcul e en se souvenant qu'elle est associ e la diff rence entre a vitesse ($v$) et a vitesse initiale ($v_0$), ainsi qu'entre le temps ($t$) et le temps initial ($t_0$).

kyon

Ainsi, l' quation repr sente une ligne droite dans l'espace vitesse-temps.

Si a accélération constante ($a_0$), alors a accélération moyenne ($\bar{a}$) est gal la valeur de l'acc l ration, c'est- -dire,

equation=10296.

Dans ce cas, a vitesse ($v$) en fonction de le temps ($t$) peut tre calcul e en se souvenant qu'elle est associ e la diff rence entre a vitesse ($v$) et a vitesse initiale ($v_0$), ainsi qu'entre le temps ($t$) et le temps initial ($t_0$).

kyon

Ainsi, l' quation repr sente une ligne droite dans l'espace vitesse-temps.

Dans le cas de une accélération constante ($a_0$), a vitesse ($v$) varie de mani re lin aire avec le temps ($t$), en utilisant a vitesse initiale ($v_0$) et le temps initial ($t_0$) :

equation=3156

Ainsi, nous pouvons calculer la surface sous cette droite, ce qui nous conduit a distance parcourue en un temps ($\Delta s$), permettant de calculer a position ($s$) avec a vitesse ($s_0$), ce qui donne :

kyon

Cela correspond la forme g n rale d'une parabole.

Dans le cas de une accélération constante ($a_0$), a vitesse ($v$) varie de mani re lin aire avec le temps ($t$), en utilisant a vitesse initiale ($v_0$) et le temps initial ($t_0$) :

equation=3156

Ainsi, nous pouvons calculer la surface sous cette droite, ce qui nous conduit a distance parcourue en un temps ($\Delta s$), permettant de calculer a position ($s$) avec a vitesse ($s_0$), ce qui donne :

kyon

Cela correspond la forme g n rale d'une parabole.

Dans le cas d'une acc l ration constante, on peut calculer a position ($s$) partir de a vitesse ($s_0$), a vitesse initiale ($v_0$), le temps ($t$) et le temps initial ($t_0$) avec l' quation suivante :

equation=3157

Cela nous permet de calculer la relation entre la distance parcourue pendant l'acc l ration/freinage en fonction du changement de vitesse :

kyon

Dans le cas d'une acc l ration constante, on peut calculer a position ($s$) partir de a vitesse ($s_0$), a vitesse initiale ($v_0$), le temps ($t$) et le temps initial ($t_0$) avec l' quation suivante :

equation=3157

Cela nous permet de calculer la relation entre la distance parcourue pendant l'acc l ration/freinage en fonction du changement de vitesse :

kyon

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

kyon

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

kyon


>Modèle

ID:(1412, 0)



Mécanismes

Définition


ID:(15399, 0)



Variation de vitesse et de durée

Image

Dans un scénario de mouvement impliquant deux corps, le premier modifie sa vitesse de a différence de vitesse du premier corps ($\Delta v_1$) pendant une temps de trajet du premier objet ($\Delta t_1$) avec a première accélération du corps ($a_1$).



Par la suite, le deuxième corps avance, modifiant sa vitesse de a différence de vitesse du deuxième corps ($\Delta v_2$) pendant un laps de temps de a temps de trajet du deuxième objet ($\Delta t_2$) avec a accélération du deuxième corps ($a_2$).



Lorsque représenté graphiquement, nous obtenons un diagramme de vitesse-temps comme illustré ci-dessous :



La clé ici est que les valeurs a différence de vitesse du premier corps ($\Delta v_1$) et a différence de vitesse du deuxième corps ($\Delta v_2$), et les valeurs a temps de trajet du premier objet ($\Delta t_1$) et a temps de trajet du deuxième objet ($\Delta t_2$), sont telles que les deux corps coïncident à la fois en lieu et en temps.

ID:(12512, 0)



Vitesse et temps d'intersection

Noter

Dans le cas de deux corps, le mouvement du premier peut être décrit par une fonction impliquant les points le heure initiale du premier objet ($t_1$), le temps d'intersection ($t$), a vitesse initiale du premier corps ($v_{01}$) et a vitesse finale du premier corps ($v_1$), représentée par une droite avec une pente de a première accélération du corps ($a_1$) :



Pour le mouvement du deuxième corps, défini par les points a vitesse initiale du deuxième corps ($v_{02}$), a vitesse finale du deuxième corps ($v_2$), le temps initial du deuxième objet ($t_2$) et le temps d'intersection ($t$), une deuxième droite avec une pente de a accélération du deuxième corps ($a_2$) est utilisée :



Ceci est représenté comme suit :

ID:(12515, 0)



Evolution de la position des corps

Citation

Dans le cas d'un mouvement de deux corps, la position où se termine la trajectoire du premier coïncide avec celle du deuxième corps à A position de l'intersection ($s$).

De même, le moment où la trajectoire du premier se termine coïncide avec celui du deuxième corps à Le temps d'intersection ($t$).

Pour le premier corps, a position de l'intersection ($s$) dépend de a position initiale du premier objet ($s_1$), a vitesse initiale du premier corps ($v_{01}$), a première accélération du corps ($a_1$), le heure initiale du premier objet ($t_1$), comme suit :



Tandis que pour le deuxième corps, a position de l'intersection ($s$) dépend de a position initiale du deuxième objet ($s_2$), a vitesse initiale du deuxième corps ($v_{02}$), a accélération du deuxième corps ($a_2$), le temps initial du deuxième objet ($t_2$), comme suit :



Ceci est représenté comme suit :

ID:(12513, 0)



Modèle

Exercer


ID:(15402, 0)