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la 2e loi de newton
bonjour,
j ai cet exercice,
ex 14
au cours des echanges, les joueurs lancent et recuperent la balle.
on etudie ici la courte phase de lancement de la balle juste avant qu elle ne quitte la raquette :
- au point A, la balle est immobile
- entre A et B, la raquette exerce sur la balle un force F que l on suppose constante, de direction AB
- vitesse de la balle au passage en B est Vb
- a partir de B , la balle n est plus en contact avec la raquette
la balle est materialisé par un point de masse m.
donnees: masse m = 80g
AB= 25 cm
Vb= 126 km/h
forces de frottement et poids de la balle sont négligeables.
a) determiner la direction et le sens du vecteur acceleration de la balle pendant la phase de lancement
b) en déduire la nature du mouvement de la balle entre A et B
c) calculer la valeur de la force F.
( je n ai pas reussi a mettre les fleches sur les vecteurs )
a) nous savons que la balle est de masse constante m, ce qui signifie que nous allons utiliser la 2e loi de Newton. Le referentiel est Galiléen.
Donc , a est de meme sens et direction que g , donc verticale uniforme vers le bas.
b) mouvement parabolique de la balle entre A et B
c) a= dv/ dt
je vois pas comment faire la suite
merci
Hello
Si la balle a une masse m d'après l'énoncé; il est précisé que:
forces de frottement et poids de la balle sont négligeables
Donc le bilan des forces appliquées à m, durant la courte phase du mouvement entre A et B, se limite à la force
Il n'y a pas de question 1) et 3) par contre il y a a) b) c) 
je réponds à a): la force n'est pas dirigée vers la bas parce que la pesanteur n'est pas prise en considération (on néglige le poids). la force et donc l'accélération sont colinéraires au vecteur
Juste une réaction épidermique.
C'est un peu triste qu'on mentionne "quantité négligeable" ... qui pour moi ne veut pas dire grand chose si on ne précise pas négligeable par rapport à quoi.
"forces de frottement et poids de la balle sont négligeables comparés à F" me semble plus "juste" ... même si on peut penser que "cela va sans dire", cela va encore mieux en le disant.
je comprends mais pourtant le but de l exercice c est d appliquer la deuxieme loi de newton,
donc vous me dites que je ne peux pas ecrire a=g ?
Bien sûr que non, tu ne peux pas écrire a = g
Il y a 3 forces agissant sur la balle dans son parcours de A vers B
a) son poids : P = mg
b) les frottements de l'air sur la balle (principalement les frottement aérodynamique)
c) la force F mentionnée dans l'énoncé
Comme dirac te l'a rappelé, les forces reprises dans les point a et b ci dessus sont négligeables (devant F,ce qui a été omis d'être dit dans l'énoncé).
Donc, la SEULE force à considérer dans le cadre de l'exercice est la force F ... qui a la direction et le sens de [A-->B]
F = m.a ... avec a n'ayant rien à voir avec g.
...
@J-P: pas tout à fait faux, même si le cheveu me semble coupé très court: pour un épiderme plus net? 
(tu auras remarqué que j'ai discrètement remplacé "... est négligeable" par "on néglige ..." )
@Saladeverte1
Je t'engage à (re) lire ton cours sur la 2nde loi de Newton (si nécessaire, il doit y avoir une fiche sur le sujet sur ce site)
daccord merci
est ce que le mouvement de la balle est parabolique ?
et donc comment je fais pour calculer la valeur de la force F ?
Pourquoi serait elle parabolique?
La balle est soumise entre A et B à une force constante en intensité, en direction et en sens, avec une vitesse initiale nulle (balle immobile dit l'énoncé)
Donc le mouvement est rectiligne uniformément accéléré. C'est la connaissance de la vitesse en B (cf. énoncé) qui te permettra de calculer l'intensité de la force.
F=ma
puisque il n est considérée qu'une seulr force entre A et B
F(vecteur)=m a(vecteur)
m postif donc la direction de a(vecteur) est la même que celle de F.
etant donné que le vecteur vitesse ( tougours avec le sens du mouvement) le vecteur accélération et vecteur vitesse ont le même sens, en plus a= F/m ( constant), le mouvement est rectiligne uniformément accéléré( le poids de la balle et les forces de frottement sont négligeable devant F).
pour calculer a:
le mvnt est uniformément varié on applique la formule des carré de vitesse
Vb2-Va2=2a(x-x0)
Va=0,( x-x0)= AB=0,25 m , Vb=(126/3,6)m/s
a= Vb2/2AB ( tu fais le calcul)
a calculé tu peux calculer F=ma=
F= 0,08x a .
Hello
m postif donc la direction de a(vecteur) est la même que celle de F
on applique la formule des carré de vitesse
On préfèrera, en Terminale comme ensuite, faire référence au théorème de l'énergie cinétique. Ca fait moins magie et plus référence aux lois de la physique
les vecteur F et a ne sont pas égaux (module différent ), mais colinéaires.
L'ordre logique des questions laisse entendre qu'après avoir démontré que le mvnt est rectiligne uniformément varié, les lois correspandantes du mouvement sont applicables dés lors.
Cela n'empêche d'appliquer le théorème de l'énergie cinétique, ce qui le conduit après simplification de m à la même formule des carrés des vitesses
b et c)
Repère terrestre, axe des abscisses dans la direction et le sens de vect(AB), origine en A.
Bilan des forces sur la balle :
F seule (les autres sont dites à négliger)
F = m.a
a = F/m = constante --> le mouvement est uniformément varié.
dv/dt = (F/m)
v(t) = (F/m).t + K
avec v(0) = 0 ---> K = 0
v(t) = (F/m).t
dx/dt = (F/m).t
x(t) = (F/m).t²/2 + K1
avec x(0) = 0 --> K1 = 0
x(t) = (F/m).t²/2
On a donc :
v(t) = (F/m).t
x(t) = (F/m).t²/2
en B:
v(t1) = (F/0,08)*t1 = 126/3,6
x(t1) = (F/0,08)*t1²/2 = 0,25
F*t1 = 2,8
F.t1² = 0,04
2,8*t1 = 0,04 --> t1 = 0,04/2,8 s
F * (0,04/2,8)² = 0,04
F = 196 N
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Autre méthode :
b et c)
F = m.a
a = F/m = constante --> le mouvement est uniformément varié.
Théorème de l'énergie cinétique : 1/2.m.(VA)² + W(F) = 1/2.m.(VB)²
0 + F * |AB| = 1/2 * .m.(VB)²
F = 1/2 * .m.(VB)²/|AB| = 1/2 * 0,08 * (126/3,6)²/0,25 = 196 N
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Inutile de dire, que je préfère ce qui est le plus "direct", soit donc la seconde méthode.
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