Généralités sur les fonctions/Exercice/Indicateur windchill

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L'indicateur windchill
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Exercice 1
Leçon : Généralités sur les fonctions
Chapitre du cours : Généralités sur les fonctions

Cet exercice est de niveau 10.

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Généralités sur les fonctions/Exercice/Indicateur windchill
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Sommaire

[modifier] Problématique

Si, par temps de grand froid, on expose au vent le visage d'une personne,

des gelures peuvent survenir très rapidement.

Les américains Siple et Passel furent les premiers à établir une relation

entre la perte de chaleur de la peau et la vitesse du vent.

Suite à ces recherches, aux États-Unis, la météo prend en compte le vent en mentionnant

un indicateur noté ici T et appelé "windchill" (wind : vent ; chill : froid).

[modifier] Notations et hypothèses

On note ici w la vitesse du vent en kilomètres par heure (km/h).

La température véritable, indépendante de la vitesse du vent, est mesurée sous abri par un thermomètre.

Ici, on fait l’hypothèse qu’elle vaut -10 ° C.

On note le « windchill » T, c’est la température apparente (en °C) que l’on ressent sur la peau

et qui dépend de la vitesse du vent w.

[modifier] Formule

Des expériences montrent que T dépend de w selon la formule suivante :

T=-10-41\sqrt{0,28w}+1,14w\,

[modifier] Calcul de T pour différentes valeurs de w

1° Calculer T pour une vitesse de 20 km/h, en recopiant la séquence calculatrice .

2° Compléter le tableau de valeurs suivant (sans écrire les calculs):


w 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
T


[modifier] Lectures graphique

On décide de placer w en abscisses et T en ordonnées.

3° Indiquer sur le graphique l’axe correspondant à w et l’axe correspondant à T.

Préciser les unités graphiques : 10 km/h = ... cm ; 10°C = ... cm.

4° Placer sur le graphique les points correspondants aux valeurs du tableau 2.

5° Que remarque-t-on ?

6° En utilisant la courbe, déterminer T pour w = 35 km/h.

T =...

7° Expliquer (avec une phrase) comment on peut retrouver ce résultat par le calcul.

.......................................................................................

On trouve par le calcul : T = ... °C

8° Par lecture graphique, déterminer w pour une température apparente T = – 50°C.

w =... km/h

9° Expliquer pourquoi des gelures peuvent survenir très rapidement, même avec une température de -10°C et un vent modéré de 20 km/h.

...