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Travail et énergie d'une force
Bonjour !
Je fais un exercice issu du chapitre Travail et énergie mécanique et je voulais vous demander si ma rédaction était correcte et si mon raisonnement aussi 
Lors d'un lob au tennis, un joueur tape dans la balle de masse m = 55g, à une hauteur h = 1,0m du sol, en lui donnant une vitesse de valeur v0 = 12 m.s-1 et inclinée d'un angle 
= 45° par rapport à l'horizontale.
La coordonnée horizontale de la vitesse de la balle est constante au cours du mouvement et vaut v0x = v0cos.
La force de frottement de l'air et la pousée d'Archimède sont négligées dans un premier temps.
a)Calculer l'énergie mécanique initiale.
Ma réponse : On se place dans le référentiel terrestre supposé galiléen.
Système étudié : La balle de tennis de masse m et réduit en son centre d'inertie G
Elle vaut (en négligeant les frottements et la pousée d'Archimède):
Em = Ec + Epp
avec Ec= 1/2.m.v² et Epp = m.g.h. La vitesse est v = 12m.s-1.
Donc, Em = 1/2 
55 10-3 12² + 55 10-3 9,8 1,0 = 4,5 J L'énergie mécanique initiale est de 4,5 J.
b)Déterminer l'altitude maximale atteinte par la balle (en ce point la coordonnée verticale du vecteur vitesse 
est nulle).
Ma réponse : On sait que Ec = 0 J donc on obtient : Em = Epp. Et on veut chercher hmax. Par conséquent on a :
Em = m.g.h 
hmax = (Em)/m.g ? Je ne sais pas vraiment si mon raisonnement est cohérent jusqu'ici mais je continue :
hmax= 4,5/[(55 10-3) 9,8 ] = 8,3 m et là je trouve mon résultat totalement incohérent !!
Bonjour,
Oui pour la première question (mais il pourrait être bon puisque tu veux une bonne rédaction, d'ajouter que tu prends le sol pour origine de l'énergie potentielle de pesanteur de ton système balle-Terre).
Non pour la deuxième question.
L'énergie cinétique n'est pas du tout nulle au sommet de la trajectoire !
On te dit que la composante verticale du vecteur vitesse est nulle au sommet de la trajectoire ce qui n'est pas la même chose.
Si tu lis bien l'énoncé tu as de quoi calculer cette nouvelle énergie cinétique au sommet de la trajectoire.
Ah oui ! Je n'avais pas fait attention à cette information. Ainsi,
Em = Ec + Epp
avec Ec = 1/2 m.(v0cos )² et Epp = m.g.hmax et donc ensuite je n'ai plus qu'à isoler hmax pour déterminer l'altitude maximale c'est sa ?
De deux manières différentes je trouve un autre résultat...
Peux-tu donner le détail de ton calcul afin que je voie où se situe ton erreur ?
Bonjour, je fait face au meme exercice et je bloque au meme endroit, mon resultat est egalement 6,3.
a la fin j'obtient donc [h][/max]= -((1/2*m*([V][/0]cos45)²-4,5)/-m*-g)
Tu fais comme si toute l'énergie mécanique de départ (4,5 joules) était convertie en énergie potentielle de pesanteur.
Ce n'est pas le cas.
La balle conserve une vitesse horizontale (constante) à laquelle est associée une énergie cinétique, part de l'énergie mécanique.
Oui, voici le développement de mon calcul :
Em= Ec + Epp
Em = 1/2 m.(v0cos)² + m.g.hmax
Em - (1/2 m. ((v0cos)²) = m.g.hmax
hmax = (Em - ((1/2 m. v0cos)²) / (m.g)
Application numérique :
hmax= (4.5 - (1/2 55.10-3 (12cos45)²) / (55.10-39,8) = 6,32 m
Personnellement, je ne suis pas amatrice de tennis mais je trouve ton résultat important c'est beaucoup 7,3m pour un lob non ? Après je sais pas parce que je n'ai pas vraiment compris ce que Coll a dit.
J'aimerais comprendre...
Je suis absolument d'accord avec le raisonnement
Je suis absolument d'accord avec l'application numérique... sauf avec le résultat numérique !
Je ne sais probablement pas taper correctement les chiffres sur la calculatrice je vais réessayer :S
Ouf ! Oui !
Deux méthodes : celle que vous employez tous les deux : je trouve hmax = 4,67 m
Autre méthode :
Est transformé en énergie potentielle de pesanteur m.g.
h l'énergie cinétique qui correspond à la composante verticale de la vitesse initiale 12.sin(45°)
Donc
m.g.h = (1/2).m.[v0.sin()]2
h = [v0.sin()]2/(2.g) = [12.sin(45°)]2/(29,8) 
3,67 m
La balle monte de 3,67 m en étant partie de 1 m au-dessus du sol : donc, sa hauteur maximale est 4,67 m
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