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billard

Posté par
pppa
28-01-12 à 11:46

Bonjour à tous

une boule de billard de masse 0.2 Kg frappe le bord de la table à la vitesse de de 60 cm.s-1, sa trajectoire formant un angle de 60° avec la normale au bord percuté, et repart après le choc avec un vecteur vitesse de même norme que celui représentant la vitesse juste avant le choc.
L'angle de la trajectoire avec la normale après le choc a même mesure que sa valeur avant le choc.

Représenter le vecteur variation de quantité de mouvement de la boule ; en calculer sa norme.



J'ai calculé la quantité de mvt de la boule à partir des données fournies, je trouve 12 Kg.cm.s-1. C'est à dire celle avant et après le choc.

Les vecteurs représentant les quantités de mouvement avant et après le choc ont des trajectoires formamnt entre elles un angle de 120 ° (mesures non orientées).

Ce que je ne sais pas faire c'est comment représenter la variation de quantité de mouvement, même si je me dis que au moment du choc la vitesse de la boule a dû passer de 60 à 0, puis connaître une accélération pr retrouver la vitesse de 60.

Est-ce que une fois atteinte la vitesse de 60, on peut considérer qu'elle est animée d'un mvt rectiligne uniforme (aux forces de frottement sur le tapis près) ?

Merci de me dire et de m'aider

Posté par
Iamat
re : billard 28-01-12 à 13:26

Salut,

Tu peux résoudre ce problème graphiquement dans un premier temps, cela te permettra trouver les formule.

Fais un schéma de la boule qui tape le bord du billard.

Dessine sur ce schéma le vecteur quantité de mouvement juste avant le choc et juste après le choc

Tu obtiendras le vecteur variation en faisant :

vecteur quantité après choc - vecteur quantité avant choc.

Je pense que ce schéma devrait te permettre de trouver la formule qui donnela norme de ce vecteur.


tu te dis que au moment du choc la vitesse de la boule a dû passer de 60 à 0, puis connaître une accélération pr retrouver la vitesse de 60.[i] Dans la réalité tu as raison mais dans cet exercice théorique la boule garde sa vitesse seule sa direction change.

[i] on peut considérer qu'elle est animée d'un mvt rectiligne uniforme (aux forces de frottement sur le tapis près) ?
oui elle est animée d'un mvt rectiligne uniforme et là encore même si dans la réalité il ya des frottement entre la boule et le tapis, dans cet exercice théorique il n'y en a pas.

Posté par
pppa
re : billard 29-01-12 à 12:00

Bonjour lamat

merci pr ton aide.

Voici ma construction graphique

billard

\rm\vec{Q_i} est le vecteur qdm incident au point A (point d'impact de la boule sur le bord de la table)

\rm\vec{Q_r} est le vecteur qdm réfléchi au point A (point d'impact de la boule sur le bord de la table)


J'ai construit le vecteur variation de qdm au point A (point d'impact de la boule sur le bord de la table) \rm\vec{\Delta_{Qa}}=\vec{Q_r} + -\vec{Q_i} au poin A.

Echelle : 1 unité ggb 3 Kg.cm.s-1 .

Graphiquement, je trouve la norme de \rm\vec{\Delta_{Qa}} = 12 Kg.cm.s-1, ce qui est vérifié par le calcul (je te passe les détails, tu peux me croire c'est moi qui les ai fait (globalement ça va mieux en maths qu'en physique), avec trigonométrie et application du tm de Pythagore. Je retrouve le résultat graphique.

Es-tu d'accord avec mes constructions et résultats ?

merci de me dire

Posté par
Iamat
re : billard 29-01-12 à 13:18

Salut,

pour moi Qi est à l'envers, il devrait aller vers le bord de la table

sinon la méthode est bonne

il faut juste refaire l'exercice avec le bon Qi

Posté par
pppa
re : billard 29-01-12 à 14:38

Hello

Je considère \rm\vec{Q_i} comme un vecteur glissant, dc son sns est bien dirigé vers le bord de la table, sachant que pr mon graphique et la construction du prlgm des forces, j'ai ramené les 3 vecteurs en question au point A qui est leur point d'application commun.

Es-tu d'accord ?

merci de me dire  :=)

Posté par
Iamat
re : billard 29-01-12 à 21:55

pour moi Qi doit allez vers A donc Qi est à l'envers

Posté par
pppa
re : billard 29-01-12 à 23:20

Es tu d'accord avec mon tracé de \rm\vec{\Delta_{Qa}} ?

Posté par
Iamat
re : billard 30-01-12 à 10:51

Si Qi est à l'envers, Qa est faux aussi

Posté par
J-P
re : billard 30-01-12 à 11:19

billard

Et attention que le préfixe "k" qui multiple par 1000 est OBLIGATOIREMENT écrit en minuscule.

Sauf distraction.  

Posté par
pppa
re : billard 30-01-12 à 11:42

Bonjour à tous

je ne voudrais surtt pas insister lourdement mais comprendre. Quand je lis le schéma de JP, je reconnais - par transposition - le schéma que j'ai fait, sauf que JP a fait partir la boule de l'autre bord de la table que moi, et il a fait direct Qr - Qi, alors que moi j'ai fait Qr + (-Qi), plus facile à construire graphiquement je trouve..

Encore une fois, je le demande en tte humilité, si j'ai fait une erreur, svp dites moi précisément où c'est, parce que franchement pr l'instant je ne comprends pas où ..

Il faut bien voir que vect(Qi) pointe vers A, sauf que (et je pense que je peux le faire) pr les besoins de la construction graphique et du prlgm des forces, je l'ai fait glisser sur sa droite d'action, jusqu'à ce que son origine coïncide avec celle de vect(Qr)

En supposant - sauf à me faire appréhender le contraire - que Vect(Qi) soit bon, je pense que -Vect(Qi) l'est aussi, Et dc Vect(Qa) aussi.

maintenant je veux bien reconnaître que je me suis trompé, amis il faut me dire + précisément où, pas pr le plaisir de discutailler, mais pr comprendre.

merci à vs 2 du tps que vs me consacrez.

Posté par
J-P
re : billard 30-01-12 à 13:02

On a du mal à s'y retrouver sur ton dessin, on ne voit pas clairement d'où vient la boule et où elle va, quel est la direction de la bande du billard ...

Si elle vient du haut à droite et se dirige vers A (mais il faut vraiment le deviner) et que la bande cognée du billard est verticale sur le dessin, alors, on a bien les vecteurs Qi et Qr avec les directions et les sens indiqués.

Et le vecteur Variation Qa est normal à la bande du billard dans le sens indiqué.

Mais il faut énormément de bonne volonté pour comprendre cela sans aucune autre indication sur le dessin... C'est probablement de là que sont venues les remarques de lamat sur les sens des vecteurs quantités de mouvement de tes réponses... On ne s'y retrouve pas sur ton dessin sans autre commentaires.  

Je ne comprends pas non plus très bien les graduations sur les axes. Pourquoi ne pas graduer ces axes directement en kg.cm.s^-1 par exemple ?

Le résultat final, soit |Delta quantité de mouvement| = 0,12 kg.m.s^-1 est juste.

Posté par
Iamat
re : billard 30-01-12 à 13:45

Salut,

désolé, c'est moi qui me trompais quand je disais que Qi était à l'envers.

Ton schéma est très propre mais j'aurais laissé Qi avec la flèche vers A et j'aurais dessiné -Qi en partant de la flèche de Qr pour trouver Qa graphiquement.

J'aurais du revérifier les angles de l'énoncé avant de dire que tu t'étais trompé.

Encore une fois désolé.

Posté par
pppa
re : billard 30-01-12 à 19:41

Citation :
elle vient du haut à droite et se dirige vers A ... et ... la bande cognée du billard est verticale sur le dessin,


C'est exactement ce que je voulais signifier. Désolé que mon schéma n'ait pas été compris, ùais je ne sais pas faire des beaux dessins comme JP

Citation :
Je ne comprends pas non plus très bien les graduations sur les axes. Pourquoi ne pas graduer ces axes directement en kg.cm.s^-1 par exemple


J'ai conservé les graduations de géogébra (c'est un logiciel que je manipule plus aisément que paint..car c'est bien celui que tu as utilisé JP ?)

>> lamat : c'est à moi d'être dsl d'avoir fait un schéma mal compréhensible. Je te remercie de ton aide, et tu n'as vraiment pas à t'excuser.

Enfin merci à JP d'être intervenu pr me rassurer sur mon interprétation du pb sans quoi la mat et moi serions restés incompris l'un l'autre, alors que ns avions ts les 2 raison...Ca aurait été dommage.

Allez, dénouement heureux..



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