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tir sportif

Posté par
drakes341
19-12-12 à 23:29

bonjour voilà j'ai un exercice à faire le voici :

le biathlon est une épreuve combinant ski de fond et tir à la carabine.

on étudie l'aspect du parcours d'un athlète de masse M = 75.0 Kg portant une carabine de masse mc = 4.0 kg. Lors du tir, une balle de masse mb = 5.0 g est expulsée de la carabine avec une vitesse vb = 310 m.s-1 . La balle doit atteindre l'une des cinq cibles sur un support.

données : v = 300 m.s-1 ; masse de la cible noire mcible = 60 g

1) calculer la quantité de mouvement de la balle à la sortie du canon ?
alors la j'ai pris la relation : p = mb*vb = 5.10^-3 * 310 = 1.55 kg.m.s-1

2) comment peut-on déterminer la vitesse de recul vc de la carabine ? on ne tiendra pas compte des gaz éjectés.
a) calculer sa valeur dans le cas ou le système étudié est constitué de la carabine et de la balle, système supposé isolé avant et après tir.

donc la j'ai fait : p = pb + pc  soit mb*vb = mc*vc  ce qui donne vc = (mb*vb / mc) = 1.55/4 = 0.388 m.s-1
(la je suis pas sure)

b) en réalité, l'athlète tient fermement la carabine en appui sur son épaule. Comment est modifié le raisonnement précédent dans ce cas ?

la je sais pas trop quoi répondre j'ai juste dis que la vitesse du recul est nulle

3) la balle arrive à la vitesse horizontale v sur l'une des cinq cibles noires. Sous l'impact de la balle, la cible noire se déplace, puis active un mécanisme qui fait basculer un cache blanc devant la cible. Le tireur sait ainsi qu'il a réusiit son tir. En supposant isolé le système constitué par la cible noire et la balle incrustée, exprimé sa vitesse juste après l'impact et calculer son énergie cinétique.

alors là je sais pas trop ce qu'il faut faire j'ai essayé de faire sa :

mb*vb = mcible * v'
v'= (mb*vb)/(mcible)
v'= (1.55)/(60*10^-3)
v'= 25.8 m.s-1

et que Ec = (1/2)mv²
= (1/2)(60*10^-3)(25.8)²
= 20 kg.m.s-1(j)


voilà merci de bien vouloir m'aider ou de me corriger

Posté par
Coll Moderateur
re : tir sportif 20-12-12 à 07:55

Bonjour,

Oui aux questions 1 et 2a

Question 2b :
Le système isolé n'est plus (comme à la question 2a) la carabine + la balle mais il faut considérer que c'est le tireur (masse de 75 kg) + la carabine + la balle.
Ce raisonnement suppose que le tireur et la carabine forment un ensemble non déformable... et même en "tenant fermement la carabine à l'épaule" c'est difficile à réaliser. Mais on doit en physique simplifier la réalité toujours très complexe.

Tu peux calculer la vitesse de recul avec cette nouvelle hypothèse. Elle ne sera pas nulle, mais vraiment faible.

Question 3
Tes deux calculs montrent que tes raisonnements sont corrects. Mais tu as oublié un mot de l'énoncé : "incrustée"

Si la balle est incrustée dans la cible, l'ensemble cible + balle a une masse de 65 grammes et non pas de 60 grammes. Il te faut refaire les deux calculs.

Posté par
drakes341
re : tir sportif 21-12-12 à 17:30

ok merci c'est bon j'ai rectifié

Posté par
Coll Moderateur
re : tir sportif 21-12-12 à 19:10

Je t'en prie.
À une prochaine fois !

Posté par
Exclaa
re : tir sportif 28-12-12 à 00:19

Si j'ai bien compris l'exo,

lorsque l'on prend le système homme+carabine+balle, la vitesse devient :

Vc = (mb/mc+M) * Vb ?

Posté par
Coll Moderateur
re : tir sportif 28-12-12 à 14:14

Bonjour,

Je suppose que tu parles de la question 2b...

Mais c'est mal écrit. Comment bien écrire une formule sur le forum ?

Donc... Vc = [mb/(mc+M)]Vb

Posté par
royalphysics
re : tir sportif 09-03-14 à 11:08

Bonjour, j'ai moi aussi cet exercice à faire mais je ne suis pas d'accord avec vos réponses pour la question 2)b.

Selon moi il faut bien intégrer la masse du tireur sauf qu'elle ne change rien au calcul puisque sa vitesse est nulle et donc l'expression M*vh + mc*vc + mb*vb = 0 revient à mc*vc + mb*vb = 0, ce qui revient au même que dans la question 2)a !

D'ailleurs il me semble que l'énoncé ne demande pas de résultat mais seulement la différence de raisonnement...

Qu'en pensez vous ?

Posté par
Coll Moderateur
re : tir sportif 09-03-14 à 11:20

Bonjour,

J'en pense... que tu as tort.

Relis le topic, tout y est correctement expliqué.

Posté par
royalphysics
re : tir sportif 09-03-14 à 11:33

Ah oui, en fait on considère que l'ensemble homme + carabine n'est qu'un seul corps et qu'il n'a donc qu'une seule vitesse propre...

J'ai effectué les calculs et ils me semblent cohérents, merci et bonne journée !

Posté par
Coll Moderateur
re : tir sportif 09-03-14 à 11:40

Alors... si cela te semble cohérent !
_________

Je t'en prie et à une prochaine fois !

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