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Tir à l'arc vertical 1er
Bonjours, j'ai du mal avec cette exercice, pourriez-vous m'aidez ?
Le tir a l'are vertical est une discipline sportive du nord de
la France. Il s'agit, avec une flèche, d'atteindre une cible
appelée « oiseau » fixée au sommet d'une perche à 30,0 m
de hauteur.
On suppose que l'action de l'air sur la flèche est négligeable.
Lorsque l'arc est tendu, la flèche est initialement à une
hauteur de 2,0 m.
Le déplacement de la flèche est considéré vertical depuis
sa position de départ D jusqu'à sa position d'arrivée A.
1.a. Indiquer à quelle force est soumise la flèche pendant
le vol.
b. Sans contrainte d'échelle, représenter cette force ainsi
que le vecteur déplacement DA.
2. Exprimer littéralement le travail de cette force.
3.a. Indiquer quelle doit être la valeur minimale de la vitesse
VA en A pour que la flèche atteigne « l'oiseau ».
b. Calculer la valeur initiale de la vitesse vd en D de la flèche dans cette situation
Merci beaucoup
Pour l'instant j'ai répondu aux questions suivantes :
1) a) La flèche est soumise au poids P et au frottement avec l'air (négligeable)
b) le schéma :
2) WAB(P) = P . AD = P x AD x cos(a)
Bonjour,
On peut en effet t'aider à la seule condition que tu postes où tu en es de tes recherches sur cet exercice ( Voir le règlement de ce forum à ce sujet )
Question 1.a
OK
Question 1.b
Schéma à revoir : Le tir est vertical donc le point de départ D et celui d'arrivée A sont sur une même verticale.
Question 2
Tenir compte du schéma correct pour exprimer le travail du poids.
J'ai donc refait le schéma
Et pour la question 2 ça donne ça :
WAB(P) = P . AD = P x AD x cos(180)
= mg x 28 x (-1)
= m x g x (-28)
= m x 9,81 x (-28)
= m x (-274,68)
3) a) Je ne comprend pas comment exprimer la valeur minimale de la vitesse d'arriver pour que la flèche atteigne l'oiseau.
b) Même problème
Question 2
La question demande une expression littérale ( Pas de valeurs numériques )
Question 3
Appliquer le théorème de l'énergie cinétique ou bien celui de la conservation de l'énergie mécanique
entre D et A
Pour la 3) a) J'ai répondu : La vitesse minimal en vA est de 0m m/s car la flèche sera arriver. v(z = 30) = 0 m/s mais ça l'empèche pas d'avoir par exemple v(z = 13m) = 12,3m/s
Question 3a)
La vitesse minimale en A pour que la flèche atteigne l'oiseau est en effet de 0m/s
Question 3b)
Appliquer le théorème de l'énergie cinétique ou bien celui de la conservation de l'énergie mécanique
entre D et A avec V(A) = 0m/s
3)b)
ΔEc = Ec(A) - Ec(D) = mg x AD x (-1)
ΔEc = 1/2 x m x vA² - 1/2 x m x vD² = P . DA
ΔEc = 1/2 x m x 0² - 1/2 x m x vD² = P . DA
ΔEc = - 1/2 x m x vD² = P x DA x cos(180)
vd = √(P x DA x cos(180) )/ (-1/2 x m)
vd = √ (m x g x DA x (-1)
vd = √(g x DA) / (1/2)
vd = √2gDA
vd = √2 x 9.81 x 28 = 23,4 m/s
C'est bon !
On peut aussi utiliser la conservation de l'énergie mécanique (Origine des énergies potentielles en D)
Em(D) = Em(A)
Em(D) = (1/2) * m * (VD)² + 0
Em(A) = 0 + m *g * DA
(1/2) * m * (VD)² = m * g * DA
(VD)² = 2* g * DA = 2 * 9,8 * 28 = 548,8
C'est bon !
On peut aussi utiliser la conservation de l'énergie mécanique (Origine des énergies potentielles en D)
Em(D) = Em(A)
Em(D) = (1/2) * m * (VD)² + 0
Em(A) = 0 + m *g * DA
(1/2) * m * (VD)² = m * g * DA
(VD)² = 2* g * DA = 2 * 9,8 * 28 = 548,8
"g" n'est pas sensé être égal à 9,81 ? et non pas 9,8 ? parce que sinon il y a erreur et cette deuxième méthode est pas bonne
La validité de la méthode utilisée ne dépend pas du choix de la valeur de "g" ! ! !
D'autre part :
Avec g = 9,8 m/s² on obtient VD = 23,4265 m/s
Avec g = 9,81 m/s² on obtient VD = 23,4384 m/s
Dans les deux cas, en arrondissant avec 2 chiffres significatifs on obtient le même résultat : VD = 23,4 m/s
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