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Rêves Vision
Première STI2D Bonus premium

Position angulaire d'une éolienne au cours du temps

Énoncé

Une pale d'éolienne tourne à vitesse constante. On repère sa position par l'angle θ(t)=π15t\theta(t) = \dfrac{\pi}{15}\,t (en radians), où tt est le temps en secondes, θ(0)=0\theta(0) = 0 correspondant à la pale horizontale vers la droite. Un capteur déclenche une mesure chaque fois que cos(θ(t))=12\cos\big(\theta(t)\big) = \dfrac{1}{2}. Déterminer la durée d'un tour complet, puis tous les instants tt de l'intervalle [0;60][0\,;60] secondes où le capteur se déclenche.
Besoin d'un coup de pouce ?
  1. Un tour complet correspond à un angle θ=2π\theta = 2\pi. Résous π15t=2π\dfrac{\pi}{15}\,t = 2\pi pour la période.
  2. Pose un changement de variable : appelle x=θ(t)x = \theta(t) et résous d'abord cos(x)=12\cos(x) = \dfrac{1}{2} comme une équation classique sur un tour.
  3. Les angles solutions sont x=π3+2kπx = \dfrac{\pi}{3} + 2k\pi et x=π3+2kπx = -\dfrac{\pi}{3} + 2k\pi. Remplace xx par π15t\dfrac{\pi}{15}\,t, puis garde seulement les tt entre 00 et 6060.
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