Bonjour,
Voici mon problème :
Un athlète a lancé le javelot à 100 m; le vol de l'engin a duré 4 secondes. On suppose que la vitesse
horizontale du javelot est restée constante pendant toute la durée du vol.
1)Quelle est cette vitesse ?
2)On suppose que la vitesse d'ascension du javelot a régulièrement diminué de 9,81m/s chaque
seconde. Quelle était cette vitesse au moment du lancer ?
Pour la question 1 ce n'est pas très compliqué et on trouve rapidement 25m/s
en revanche pour la question 2 que dois-je faire ?
Merci
Bonjour,
Il me semble que mouvement se compose de 2 phases :
un lancer vers le haut , mouvement avec décélération jusqu'à 25 m/s
et le mouvement horizontal à vitesse constante .
Et le tout sur une distance de 100 m .
La vitesse horizontale n'est pas sur 100 m ...
On supposa le problème comme balistique (bien que ce soit faux) sans frottement (puisque V horizontale constante pendant le "vol").
V horizontale = 100/4 = 25 m/s (= Vo.cos(alpha))
v verticale = Vo.sin(alpha) - g*t
v verticale(0) = Vo.sin(alpha)
v verticale(4) = Vo.sin(alpha) - 4g
et v verticale(0) = - v verticale(4)
--> Vo.sin(alpha) = -Vo.sin(alpha) + 4g
Vo.sin(alpha) = 2g = 2*9,81 = 19,62 m/s
Vo.sin(alpha)/(Vo.cos(alpha)) = 19,62/25
tg(alpha) = 0,7848
alpha = 38,125°
Vo.cos(38,125°) = 25
Vo = 31,8 m/s
Le javelo a donc été lancé à une vitesse de 31,8 m/s avec un angle de 38,125° par rapport à l'horizontale.
Dans ces conditions, on a bien une portée de 100 m et un "vol" durant 4 s.
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Sauf distraction.
Merci! cette démonstration est très claire. Cependant, j'aurais juste une petite question est-il possible de résoudre par une intégrale ?
Un peu autrement :
d²z/dt² = -g
dz/dt = -gt + K
Soit VVo la composante verticale de la vitesse en t = 0 ---> K = VVo
dz/dt = -gt + VVo
z = -gt²/2 + VVo.t + zo
Or zo = 0 (lancé du sol (pratiquement)
z = VVo.t - gt²/2
Touche le sol pour z = 0 donc à l'instant t1 tel que --> pour VVo.t1 - gt1²/2 = 0 (avec t1 différent de 0)
VVo.t1 - gt1²/2 = 0
VVo - gt1/2 = 0
VVo = g.t1/2
Or on sait que t1 = 4 s --> VVo = 9,81 * 4/2 = 19,62 m/s
La vitesse horizontale étant vH = 100/4 = 25 m/s
La vitesse initiale est donc V = racinecarrée(19,62² + 25²) = 31,8 m/s
Et pas demandé :
L'angle alpha de lancé (par rapport à l'horizontale) est tel que tan(alpha) = VVo/VH = 19,62/25
alpha = 38,125°
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Sauf distraction.
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