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Question

Bonjour pourriez vous m'aidez svp ! : Une pierre est lancée vers le haut, à partir du sommet d'une falaise, au bord de la Mer et éventuellement elle tombe dans l'eau.
Après t secondes, la pierre se trouve à une altitude h(t), en mètres au-dessus de l'eau, définie par : h(t)= 24+8t-2t2 ( à -2t2 le 2 après le t signifie mètre carrée).
1-a) Déterminer la dérivée h' de la fonction h puis étudier son signe.
b) En déduire le tableau de variations de la fonction h .
2- Déterminer:
a) la hauteur de la falaise, en mètres.
b) jusqu'à quelle hauteur maximum, la pierre montera au-dessus du sommet de la falaise ?
c) Après combien de secondes la pierre touchera-t-elle l'eau?
3- A quelle vitesse la pierre est-elle retombée?
Merci d'avance pour votre aide.☺

1 Réponse

  • Réponse :

    Explications étape par étape :

    ■ la Pierre a pour altitude h(t) = 24 + 8t - 2t²

       h(t) = 2 (t+2) (6-t) .

    ■ la vitesse de la Pierre v(t) = h ' (t) = 8 - 4t

       cette vitesse est nulle pour t = 2 secondes .

      cette vitesse est positive pendant la montée

                                                             de la Pierre !

    ■ tableau-résumé :

    temps -->    0     1     2     3     4      5      6 secondes  

    altitude ->  24   30  32   30   24   14      0 mètres

    vitesse -->  8      4    0     -4    -8  -12    -16 m/s

    point -->     P      L     O                  U      F

    P = départ ; O = sommet ; F = point d' impact avec l' eau .

    ■ 2a) hauteur de la falaise = 24 mètres ( environ ) .

    ■ 2b) la Pierre montera de 32-24 = 8 mètres

                                      avant de redescendre .

    ■ 2c) la Pierre touchera l' eau après 6 secondes

                           ( dont 4 secondes de descente ) .

    ■ 3°) la Pierre est descendue de 32 mètres en 4 secondes,

    sa vitesse moyenne de descente est donc 8 mètres/seconde !

    Sa vitesse d' arrivée dans l' eau est 16 m/s ( le "moins" indique

                                                que cette vitesse est vers le bas ) .

    ■ remarque sur la chute libre à partir de 32 mètres :

       altitude = -4,9t² + 32 ; vitesse = -9,8t

       cela donnerait un temps de chute de 2,6 secondes environ,

                 et une vitesse à l' arrivée de 25 m/s ( soit 90 km/h ! ) .

      la Pierre lancée doit être une pierre-ponce avec laquelle

                  on ne peut pas négliger la Résistance de l' air ! ☺

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