Analyse : Trajectoire d'un projectile
Préparation de l'exercice...
Un projectile est tiré depuis une altitude de .
L'expression de l'altitude du projectile au cours du temps est donnée par la fonction , où t est exprimé en secondes, et h(t) est exprimé en mètres.
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Déterminer au bout de combien de temps le projectile atteindra son altitude maximale. Arrondir le résultat à 0,1 seconde près.
Le maximum de la fonction h(t) est atteint pour .
Le projectile atteindra donc son altitude maximale au bout de secondes.
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Déterminer au bout de combien de temps le projectile retombera au sol. Arrondir le résultat à 0,1 seconde près.
Lorsque le projectile est au niveau du sol, alors son altitude est de 0 mètre.
Il faut donc résoudre l'équation h(t)=0.
Calcul du discriminant :
\Delta est strictement positif, l'équation h(t)=0 admet donc deux solutions :
Le projectile ne retombe au sol qu'après son lancement, donc la solution est impossible.
Le projectile retombera donc au sol au bout de secondes.
Objectifs et intérêts de l'exercice
L'analyse de la trajectoire d'un projectile est un exercice mathématique fondamental qui trouve une application étendue dans divers domaines. Elle repose sur un modèle mathématique puissant : le polynôme du second degré. Dans cet article, nous explorerons pourquoi cet exercice revêt une grande importance et en quoi il peut être utile dans des contextes pratiques.
Objectif de l'exercice
L'objectif principal de l'analyse de trajectoire d'un projectile est de comprendre, prédire et optimiser le mouvement de cet objet en fonction de différents paramètres. Ce modèle repose sur un polynôme du second degré, qui permet de modéliser la trajectoire d'une manière précise. Les objectifs spécifiques de cet exercice incluent :
- Prédire la trajectoire : L'analyse permet de prédire la trajectoire de l'objet, y compris sa portée, sa hauteur maximale et le point d'impact.
- Optimiser le tir : En comprenant les facteurs qui influencent la trajectoire, on peut optimiser le tir en ajustant des paramètres tels que l'angle de tir et la vitesse initiale.
- Applications pratiques : Cette analyse est cruciale dans de nombreux domaines, de la conception de missiles et de lanceurs spatiaux à la planification de tirs au but au football.
Avantages de l'exercice
L'analyse de la trajectoire d'un projectile avec un polynôme du second degré présente plusieurs avantages :
- Applications réelles : Les résultats de cette analyse sont utilisés dans des scénarios concrets, de la navigation spatiale à la sécurité militaire.
- Compréhension mathématique : En utilisant un modèle mathématique sophistiqué, on renforce sa compréhension des équations quadratiques et de leur utilisation pour résoudre des problèmes du monde réel.
- Précision et sécurité : Dans certaines situations, l'analyse de trajectoire est essentielle pour garantir la précision et la sécurité, par exemple dans la défense antimissile.
En résumé, l'analyse de trajectoire d'un projectile avec un polynôme du second degré est une compétence mathématique de grande importance. Elle permet de comprendre et de maîtriser le mouvement des objets en mouvement, ce qui trouve des applications variées dans de nombreux domaines, de la science à l'ingénierie. Elle est essentielle pour notre compréhension du monde moderne.
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