Cinématique - a constante
Recherche des équations horaires particulières
- Ecrire l'équation générale.
r = r0 + v0 . (t - t0) + (a/2) . (t - t0)2
- Choisir les axes X et Y.
Ces choix sont libres, mais on fera toujours les choix qui simplifient le plus possible les calculs.
- origine telle que les calculs soient faciles, p.ex. à l'endroit où se trouve le point à t = t0 (ainsi, x0 et y0 = 0). Dans un problème où il y a changement de hauteur au cours du mouvement, il peut être plus simple de mettre l'origine de l'axe vertical au point le plus bas du problème.
- un axe selon la direction de a
- l'autre perpendiculaire au premier (de cette façon, l'accélération est nulle selon cet axe)
- choix du sens des axes (on choisit souvent le sens du déplacement à t0 de façon à avoir v0x et v0y positifs).
- Réécrire l'équation vectorielle sous forme scalaire, pour les composantes des vecteurs selon les axes X et Y choisis.
x = x0 + v0x . (t - t0) + (ax/2) . (t - t0)2 (3.1)et rechercher les valeurs des différents paramètres x0, y0, t0, v0x, v0y, ax, ay.
y = y0 + v0y . (t - t0) + (ay/2) . (t - t0)2 (3.2)
Pour t0, le choix le plus simple est de déclencher le chronomètre au début du mouvement qu'on étudie, donc t0 = 0.
- Si certains paramètres ne sont pas spécifiés dans l'énoncé du problème, établir des équations paramétriques.
- trouver, dans l'énoncé ou sur base de considérations théoriques, des couples de valeurs que prennent les variables : (xi, ti), (yi, ti), (vxi, ti), (vyi, ti), (xi, vxi), (yi, vyi), (xi, vyi), (yi, vxi).
Il faut autant de couples de valeurs des variables qu'on a de paramètres inconnus (n). - Remplacer les lettres des variables par ces valeurs dans les équations correspondantes.
On obtient un système de n équations à n inconnues. Ces inconnues sont les paramètres qu'on cherche. - Résoudre le système d'équations paramétriques par la méthode de votre choix.
- trouver, dans l'énoncé ou sur base de considérations théoriques, des couples de valeurs que prennent les variables : (xi, ti), (yi, ti), (vxi, ti), (vyi, ti), (xi, vxi), (yi, vyi), (xi, vyi), (yi, vxi).
- Réécrire les équations 3.1 et 3.2 en remplaçant les différentes lettres des paramètres par leur valeur.
x = ... + ... (t - ...) + ... . (t - ...)2
y = ... + ... (t - ...) + ... . (t - ...)2
Les ... représentent des valeurs numériques.
Ce sont les équations horaires du problème (équations particulières).
C'est à partir de ces équations qu'on pourra répondre à n'importe quelle question sur ce mouvement.