Exercice Résolu sur les Mouvement Unidimensionnel
publicité   



Un motard se déplace dans la direction opposée à l'orientation de la trajectoire, sa vitesse, en module, est de 40 m/s et à l'instant initial sa position est de −150 m. Déterminer:
a) L'équation horaire qui décrit le mouvement de ce motard;
b) L'instant où il passe par l'origine.


Données du problème:
  • Module de la vitesse du motard:    |v| = 40 m/s;
  • Position à l'instant initial:    S0 = −150 m.
Schéma du problème:

Figure 1

Nous choisissons une trajectoire avec une orientation positive orientée vers la droite.

Solution

a) Nous voulons trouver une fonction du type
\[ \begin{gather} \bbox[#99CCFF,10px] {S=S_0+vt} \end{gather} \]
la position initiale est déjà donnée dans le problème, S0 = −150 m, comme le motard se déplace en sens inverse de l'orientation de la trajectoire et sa vitesse est (v<0), v = −40 m/s. Par conséquent, la fonction recherchée sera
\[ \begin{gather} \bbox[#FFCCCC,10px] {S=-150-40t} \end{gather} \]

b) Quand le motard passe par l'origine, nous avons S = 0, en remplaçant cette valeur dans l'expression trouvée à la question (a)
\[ \begin{gather} 0=-150-40t\\[5pt] 40t=-150\\[5pt] t=-\frac{150}{40}\\[5pt] t=-3,75\;\mathrm{s} \end{gather} \]
Comme il n'existe pas de temps négatif, cela signifie que le motard ne passe pas par l'origine de la trajectoire (il commence le mouvement à gauche de l'origine et se déplace vers la gauche en s'éloignant de plus en plus de l'origine).
publicité