Td corrigé comment estimer la distance de freinage sur route seche - MSLP-Dijon pdf

comment estimer la distance de freinage sur route seche - MSLP-Dijon

Au code de la route, on utilise une autre méthode pour estimer la distance de .... 8) Dans cette enquête, quel est l'élément dont l'expert ne peut pas être sûr ? ?




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COMMENT ESTIMER LA DISTANCE DE FREINAGE SUR ROUTE SECHE ?
Première partie :
Il est impossible d’arrêter un véhicule instantanément.
La distance de freinage est la distance nécessaire pour immobiliser le véhicule à l’aide des freins.
On réalise l’expérience suivante, on mesure la distance de freinage pour différentes vitesses d’un véhicule.

v (km/h)30508090100110130d (m)61542546580113

Présenter une méthode rapide et détaillée pour répondre à la problématique quelque soit la vitesse du véhicule.
Attention, la précision et la rigueur de la démarche tiendront pour une partie importante de la notation
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Appel professeur n°1 : Présenter la méthode choisie.

Si on applique directement la méthode élaborée précédemment, voici le nuage de points obtenu :

La méthode peut-elle s’appliquer dans ces conditions ? Justifier.
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Après analyse des données, des spécialistes ont conclu que la méthode pouvait s’appliquer à conditions de prendre le carré de la vitesse et non la vitesse elle-même.
Compléter le tableau de données

v (km/h)30508090100110130v²d (m)61542546580113
Appliquer la méthode validée par le professeur.
Appel professeur n°2 : Présenter l’équation de la droite d’ajustement.
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Déterminer alors la distance de freinage d’un véhicule circulant à 65 km/h.
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Au code de la route, on utilise une autre méthode pour estimer la distance de freinage.
« On élève au carré uniquement les dizaines de la vitesse en km/h et on soustrait trois fois cette dizaine ».
Exemple : pour 90 km/h, d = 9²-3*9
Estimer la distance de freinage d’un véhicule circulant à 65 km/h.
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Les deux méthodes sont-elles équivalentes ? Justifier.
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Seconde partie :

Un automobiliste dépose un recourt contre son concessionnaire.
D’après le concessionnaire, grâce à la technologie utilisée dans la construction du bouclier avant, tout choc frontal à moins de 20 km/h n’entraînerait aucune déformation durable.
Or, suite à un choc frontal, le véhicule est endommagé alors que l’automobiliste à la conviction que sa vitesse, lors du choc, n’excédait pas 20 km/h.
Un expert est donc mandaté pour établir les circonstances de l’accident.

Si la vitesse initiale est de 90 km/h, la distance de freinage en mètre est modélisée par la fonction f, définie sur [0 ; 3], par :
f(x) = -3,86t²+25t où t est le temps de freinage en seconde.
La vitesse instantanée v(t) du véhicule, en m/s, pendant le freinage est alors la dérivée de la fonction f.

Sur place, l’expert relève des traces de freinage sur une distance de 32 mètres avant le lieu de l’impact.
Que cherche à déterminer l’expert ?
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Déterminer l’expression de la dérivée de la fonction f.
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Déterminer la durée de freinage t1 avant l’impact.
t1 est une solution de l’équation -3,86t² + 25t – 32 = 0
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Quelle est l’expression de la vitesse instantanée avant l’impact ?
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Calculer la vitesse du véhicule avant l’impact.
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Convertir cette vitesse en km/h.
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Quelle conclusion l’expert peut-il en tirer.
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Dans cette enquête, quel est l’élément dont l’expert ne peut pas être sûr ?
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FORMULAIRE

Résolution une équation du second degré
Une équation du second degré est une équation de la forme :
ax² + bx + c = 0
où a est un nombre réel non nul et b et c des nombres réels.

Déterminer le discriminant :
 EMBED Equation.3 

Retrouver les racines :

( < 0( = 0( > 0Il n’y a pas de racine réelle.Il y a une racine double.
 EMBED Equation.3 Il y a deux racines distinctes.
 EMBED Equation.3 


Expressions des dérivées des fonctions usuelles
f(x)f‘(x)Constante0ax + bax²2xx33x² EMBED Equation.3  EMBED Equation.3  EMBED Equation.3  EMBED Equation.3 

PROTOCOLE DE SECOURS
Utilisation de la calculatrice
 A ne fournir au candidat que dans le cas où il ne propose pas de protocole ou qu’il ne sait pas utiliser sa calculatrice 

Casio 25+ pro - Construire un nuage de points
 Certaine nomination ou touche peuvent varier suivant le modèle de la calculatrice
1 _ Appuyer sur la touche MENU et choisir le menu STAT
2 _ Dans la colonne List 1, entrer les valeurs de v²
3 _ Dans la colonne List 2, entrer les valeurs de d
4 _ Sélectionner le sous-menu CALC à l’aide de la touche F2
5 _ Sélectionner le sous-menu SET à l’aide de la touche F6
6 _ Compléter les lignes : 2Var XList : List 1
2Var YList : List 2
7 _ Appuyer sur la touche EXIT jusqu’à revenir au tableau de l’étape 2
8 _ Sélectionner le sous-menu GRPH à l’aide de la touche F1
9 _ Sélectionner le sous-menu SET à l’aide de la touche F6
10 _ Compléter les lignes : XList : List 1
YList : List 2
11_ Appuyer une fois sur la touche EXIT
12 _ Sélectionner le sous-menu GPH1 à l’aide de la touche F1
Le nuage de point apparaît.

Casio 25+ pro - Construire une droite d’ajustement affine
 Certaine nomination ou touche peuvent varier suivant le modèle de la calculatrice
On part de l’étape 12 précédente.
1 _ Sélectionner le sous-menu CALC à l’aide de la touche F1
2 _ Sélectionner le sous-menu X à l’aide de la touche F2
3 _ Sélectionner le sous-menu ax+b à l’aide de la touche F1
L’équation de la droite d’ajustement affine apparaît.
4 _ Sélectionner le sous-menu DRAW à l’aide de la touche F6
La droite d’ajustement affine apparaît.

GRILLE NATIONALE D’ÉVALUATION EN MATHÉMATIQUESNom et prénom :
Diplôme préparé :
Séquence n°

( Liste des capacités, connaissances et attitudes évaluées 
CapacitésReprésenter à l’aide des TIC un nuage de point
Déterminer, à l’aide des TIC, une équation de droite qui exprime de façon approchée une relation entre les ordonnées et les abscisses des points du nuage
Utiliser cette équation pour interpoler ou extrapoler
Utiliser les formules et les règles de dérivation pour déterminer la dérivée d’une fonction
Résoudre algébriquement une équation du second degré à une inconnue à coefficients numériques fixésConnaissancesSérie statistique quantitative à deux variables : nuage de points
Ajustement affine
Fonction dérivée d’une fonction dérivable sur un intervalle I
Fonctions dérivées des fonctions de référence
Notation f’(x)
Dérivée du produit d’une fonction par une constante
Dérivée de la somme de deux fonctionsAttitudesL’imagination raisonnée
La rigueur et la précision
L’esprit critique
Le sens de l’observation

Thématique utilisée : Evolution des Sciences et Techniques

( Évaluation
QuestionsAppréciation du niveau d’acquisition4Aptitudes
à mobiliser des connaissances et des compétences pour résoudre des problèmesRechercher, extraire et organiser l’information
Emettre une hypothèse de travail
Chercher le but de l’expert
Retrouver l’incertitude du raisonnement
Choisir et exécuter une méthode de résolution
Compléter le tableau de valeurs
Déterminer la distance de freinage
Estimer la distance de freinage
Déterminer l’expression de la dérivée de la fonction f
Résoudre une équation du second degré
Calculer la vitesse du véhicule
Convertir les unités
Raisonner, argumenter, critiquer et valider un résultat
Identifier l’ajustement du nuage de points
Comparer les deux méthodes
Retrouver l’expression de la vitesse
Conclure sur la réponse de l’expert
Présenter, communiquer un résultat
Présenter la méthode choisie
Présenter l’équation de la droite d’ajustement
Première partie _ 1)
Seconde partie _ 1)
Seconde partie _ 8)

Première partie _ 4)
Première partie _ 7)
Première partie _ 8)
Seconde partie _ 2)
Seconde partie _ 3)
Seconde partie _ 5)
Seconde partie _ 6)

Première partie _ 3)
Première partie _ 9)
Seconde partie _ 4)
Seconde partie _ 7)

Première partie _ 2)
Première partie _ 6)/ 7Capacités liées à
l’utilisation
des TIC
Expérimenter ou Simuler ou Emettre des conjectures ou Contrôler la vraisemblance des conjectures
Appliquer la méthode validée ou fournie

Première partie _ 5)






/ 3TOTAL/ 10

 Chaque séquence, au cours de laquelle l’élève appelle le professeur au maximum deux fois, comporte un ou deux exercices. La résolution d'une ou deux questions de l'un des exercices nécessite la mise en œuvre de capacités expérimentales. Les questions de mathématiques sont proches de celles que l’élève a déjà rencontrées en classe.
 Cette rubrique (notée sur 7 points) concerne l'appréciation des aptitudes de l’élève à mobiliser ses connaissances et ses compétences pour résoudre des problèmes. Cette appréciation se fait à travers la réalisation de tâches qui peuvent nécessiter ou non l'utilisation des TIC. L’élève appelle le professeur pour lui présenter, à l'oral (lors d’un APPEL), sa compréhension de l'énoncé.
3 Cette rubrique (notée sur 3 points) concerne l'évaluation de capacités expérimentales. Cette évaluation se fait à travers la réalisation de tâches nécessitant l'utilisation des TIC (logiciel avec ordinateur ou calculatrice). L’élève appelle le professeur pour lui présenter, à l’oral (lors d’un APPEL), l’expérimentation ou la simulation ou l’émission de conjectures ou le contrôle de la vraisemblance de conjectures qu’il a réalisé.
4 Le professeur peut utiliser toute forme d’annotation lui permettant de noter la première rubrique sur 7 points et la seconde sur 3 points.









SÉQUENCE D'ÉVALUATION EN mathématiquesNom :

Prénom :

Établissement :

Ville :
( Évaluation certificative :
( Baccalauréat professionnel
( BEP
( CAP
( Évaluation formativeSpécialité :
Épreuves :
Coefficient : 
Séquence n °1Date : …… / …… / ……Note :…… / 10Professeur responsable : Durée : 45 min
Thématique utilisée : Evolution des sciences et techniques

La clarté des raisonnements et la qualité de la rédaction interviendront dans l'appréciation des copies.
L'emploi des calculatrices est autorisé, dans les conditions prévues par la réglementation en vigueur.


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