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dhalte dhalte
Bonjour.
Les trois amis vont mettre au minimum 2h51'41'' pour franchir cette distance. Comme ils avaient 3 heures devant eux, ils arriveront avec 8'19'' d'avance.
Les secondes sont peut-être superflues, la précision du résultat étant largement supérieure à celle du phénomène physique (on ne tient pas compte des temps que le cycliste va mettre à charger/décharger ses passagers, par exemple).
Temps optimal : sera obtenu si les personnes sont constamment en mouvement durant tout le processus.
L'idéal est donc que les trois arrivent tous en même temps.
Vitesse du marcheur : v0, du vélo : v1,
Schéma des différentes étapes du parcours :
0-------1'---2----------------1---2'-----3
p0 : départ du marcheur A et du vélo qui transporte B et C. On pose p0=0
p1 : endroit où le vélo dépose B et repart vers A
t1 : durée du transport de B de p0 à p1
p1' : position du marcheur A quand le vélo dépose B en p1
p2 : position de A quand le vélo le rejoint
t2 : durée du retour du vélo vers A
p2' : position de B quand le vélo rejoint A
p3 : position de B quand le vélo, qui transport A et C le rejoint. C'est aussi l'arrivée.
t3 : durée du transport de A jusqu'à p5.
On cherche à évaluer t1+t2+t3
On remarque tout de suite que, puisque les marcheurs vont à la même vitesse, p2'-p1 = p2-p1'
Ce qui nous donne aussi p2'-p2 = p1-p1'.
Appelons d cette distance : d=p2'-p2=p1-p1'. Elle est utile pour la généralisation.
Equations des différents mouvements :
Première étape
v1t1=p1
v0t1=p1'
Deuxième étape
v1t2=p1-p2
v0t2=p2-p1'
v0t2=p2'-p1
Dernière étape
v1t3=p3-p2
v0t3=p3-p2'
On en tire d=(v0+v1)t2=(v1-v0)t1=(v1-v0)t3, donc t3=t1
Calcul de d :
p3=p2+v1t3=p2+v1t1=p2+v1d/(v1-v0)
p2=p1-v1t2=v1(t1-t2)=v1d(1/(v1-v0)-1/(v1+v0))
Ce qui donne
p3=v1d(2/(v1-v0)-1/(v1+v0)), ce qui permet de calculer 'd'
t1+t2+t3=2t1+t2=d(2/(v1-v0)+1/(v1+v0)), c'est la durée totale du trajet.
Application numérique:
p3=60, v1=50, v0=5
