Grand oral Mathématique * En quoi les primitives sont-elles utiles pour modéliser la chute d’un corps ?
Publié le 31/03/2024
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«
C
Grand oral
Mathématique
* En quoi les primitives sont-elles utiles pour modéliser la chute d’un corps ?
1) Introduction
a.
Définir les primitives et leurs utilisations dans les mathématiques
b.
Utilisation de la primitives dans la mécanique
2) Modélisation de la chute d’un corps
a.
Déterminer les conditions initiale de la chute
b.
Analyser des résultats obtenus à partir de primitives et comparaison
avec les résultats expérimentaux
3) Conclusion
ntroduction :
Vous êtes-vous déjà demandés comment les premiers scientifiques
(exemple : Galilée, Newton) ont compris la chute des corps ? Découvrez comment
les primitives peuvent être la clé pour modéliser ce phénomène fascinant.
Une
primitive est la fonction qui, lorsqu'elle est dérivée, donne une fonction.
Autrement
dit, la primitive est l'opération inverse de la dérivation.
Les primitives sont également
utilisées dans divers domaines mathématiques, physiques, astronomiques, etc.
Les
primitives sont utilisées pour calculer l'aire sous une courbe donnée et pour résoudre
des problèmes mathématiques tels que le calcul de la distance parcourue par un
objet en mouvement (formule : D= v x t) ou le calcul du travail effectué par une force
(formule :
WAB =AB×
AB×cos(
α
)
et WAB est en Joule, AB en m ).
Dans la mécanique,
les primitives sont utilisées pour modéliser les mouvements des objets physiques.
Elles sont également utilisées pour calculer les forces exercées sur un objet, à partir
de la connaissance de son mouvement.
Ainsi nous pouvons nous demander : En
quoi les primitives sont-elles utiles pour modéliser la chute d’un corps ? Dans un
premier temps, je parlerai de comment doit-on déterminer les conditions initiale de la
chute d’un corps et enfin j’aborderai la manière dont on doit analyser les différents
résultats obtenus lors d’une expérience.
Développement :
Maintenant que j’ai introduit l'utilité des primitives en mécanique, je vais me
concentrer sur la modélisation de la chute d'un corps.
Pour modéliser
mathématiquement la chute d'un corps, j’ai besoin de connaître les conditions
initiales, c’est-à-dire la hauteur initiale de l'objet et sa vitesse initiale, et d'utiliser les
primitives pour calculer sa trajectoire en fonction du temps.
D'autres facteurs
agissent sur l’objet : la force de la gravité exerce sur le corps en chute libre en
accélérant sa chute vers le sol.
La résistance de l'air ralentit la chute du corps.
Pour
simplifier les calculs, on néglige les frottements de l’air.
La deuxième loi de Newton peut être utilisée avec les primitives pour modéliser la
chute d'un corps.
La modélisation mathématique de la chute d'un corps implique de
résoudre des équations différentielles (déf: une équation dont l'inconnue est....
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