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Rêves Vision
Première STI2D

Distance de freinage et fonction racine carrée

Énoncé

Sur un banc d'essai, la distance de freinage dd (en mètres) d'un véhicule est modélisée par d(E)=Ed(E) = \sqrt{E}, où EE est une grandeur liée à l'énergie du véhicule (exprimée dans une unité d'essai). 1) Calcule la distance de freinage d'un véhicule A pour lequel EA=100E_A = 100, puis d'un véhicule B pour lequel EB=400E_B = 400. 2) De combien la distance de B est-elle plus grande que celle de A ? 3) En t'appuyant sur le sens de variation de la fonction racine carrée, explique pourquoi multiplier EE par 44 ne multiplie la distance que par 22.
Besoin d'un coup de pouce ?
  1. Calculer d(E)d(E) pour un véhicule, c'est juste calculer la racine carrée du nombre EE donné.
  2. Pour comparer A et B, regarde le rapport dBdA\frac{d_B}{d_A} plutôt que la seule différence.
  3. Utilise la propriété 4×E=4×E\sqrt{4 \times E} = \sqrt{4} \times \sqrt{E} pour relier le facteur sur EE et le facteur sur dd.

Mode élève : cherche d'abord par toi-même (les coups de pouce sont là pour t'aider), puis passe en vue « Corrigé » pour vérifier.

Voir le corrigé détaillé
  1. 1. 1) Deux distances (deux images)

    Calculer une distance, c'est calculer une image de la fonction racine carrée. Pour le véhicule A : d(100)=100=10d(100) = \sqrt{100} = 10, soit 1010 m. Pour le véhicule B : d(400)=400=20d(400) = \sqrt{400} = 20, soit 2020 m. Le véhicule A freine sur 1010 m, le véhicule B sur 2020 m.
  2. 2. 2) Comparer les deux distances

    Je compare les deux résultats : 2010=1020 - 10 = 10, et 2010=2\frac{20}{10} = 2. La distance du véhicule B est donc deux fois plus grande que celle du véhicule A (soit 1010 m de plus). Le véhicule B met deux fois plus de distance à s'arrêter que le véhicule A.
  3. 3. 3) Pourquoi un facteur 2 et non 4 ?

    La fonction racine carrée est croissante mais elle croît de plus en plus lentement : quand EE est multipliée par 44, on a 4×E=4×E=2×E\sqrt{4 \times E} = \sqrt{4} \times \sqrt{E} = 2 \times \sqrt{E}. Ici EB=4×EAE_B = 4 \times E_A, donc dB=2×dAd_B = 2 \times d_A. Multiplier la grandeur EE par 44 ne multiplie la distance de freinage que par 22 : c'est la signature de la racine carrée, qui augmente en se freinant.
Réponse finale
d(100)=100=10 m ; d(400)=400=20 m ; dB=2×dA (car EB=4×EA)d(100) = \sqrt{100} = 10 \ \text{m} \ ; \ d(400) = \sqrt{400} = 20 \ \text{m} \ ; \ d_B = 2 \times d_A \ (\text{car } E_B = 4 \times E_A)

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