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Vidéo de question : Taux de variation du vecteur vitesse Physique

Un train a une vitesse de 35 m/s quand il réduit sa puissance moteur, et après 5 secondes, le train a une vitesse de 11,5 m/s. Quelle est l’accélération moyenne du train dans le sens du mouvement ?

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Transcription de vidéo

Un train a une vitesse de 35 mètres par seconde quand il réduit sa puissance moteur. Et après cinq secondes, le train a une vitesse de 11,5 mètres par seconde. Quelle est l’accélération moyenne du train dans le sens du mouvement ?

Commençons par souligner les parties importantes de la question. Nous savons donc que le train que nous regardons roulait initialement à 35 mètres par seconde. Ensuite, il réduit la puissance de son moteur. Et après cinq secondes, le train a une vitesse de 11,5 mètres par seconde. Ce qu’on nous demande de faire, c’est de trouver l’accélération moyenne du train dans le sens du mouvement ?

Nous avons donc un train qui roule initialement à 35 mètres par seconde. Puis cinq secondes plus tard, il a une vitesse de 11,5 mètres par seconde. Ce que nous voulons déterminer, c’est son accélération moyenne, c’est-à-dire la vitesse qu’il perd chaque seconde.

Après tout, l’accélération est simplement un taux de variation de la vitesse ou la variation de la vitesse par unité de temps donnée. Dans ce cas, l’unité de temps est une seconde. Nous voulons donc savoir combien la vitesse change en moyenne chaque seconde.

Fondamentalement, le train démarre à 35 mètres par seconde. Et puis après une seconde, il perd de la vitesse. Après deux secondes, il perd un peu plus de vitesse, ainsi de suite pour le troisième, quatrième et cinquième seconde. Lorsque la question nous demande de trouver l’accélération moyenne du train, ce qui signifie qu’on suppose que le changement de vitesse à chaque seconde est exactement le même.

Donc, la première chose que nous pouvons faire est de déterminer la variation totale de vitesse du train quand il réduit sa puissance moteur. Eh bien, cette variation est juste donnée par la vitesse finale 𝑣𝑓 moins la vitesse initiale 𝑣𝑖. Et cela se trouve être 11,5 moins 35, ce qui en d’autres termes est moins 23,5 mètres par seconde. Nous allons appeler cette grandeur Δ𝑣 parce que Δ signifie variation. Nous déterminons donc la variation de vecteur vitesse.

Soit dit en passant, la valeur négative est logique parce que le train perd de la vitesse, donc la valeur négative. Alors, maintenant que nous avons calculé le changement total de vitesse, qui était de 23,5 mètres par seconde, ce que nous devons faire est de déterminer la vitesse perdue par seconde. Nous le faisons simplement en divisant cette variation de vitesse par le nombre de secondes qu’il y a. En d’autres termes, c’est juste moins 23,5 divisé par cinq.

C’est parce qu’il perd 23,5 mètres par seconde en cinq secondes. Donc, en une seconde, il perdra 23,5 divisé par cinq. Et cela s’avère être moins 4,7 mètres par seconde.

Soit dit en passant, cela traite également du problème du calcul de l’accélération moyenne dans le sens du mouvement, car dans le sens du mouvement, le train perd de la vitesse. Donc, il ralentit ou, en d’autres termes, son accélération est négative. Par conséquent, notre réponse finale est que l’accélération moyenne du train dans le sens du mouvement est de moins 4,7 mètres par seconde au carré.

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