Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau autre
Partager :

Biomécanique Balistique

Posté par
mathpropo
06-03-08 à 14:56

            Bonjour,

j'ai quelques petits problème pour résoudre ces exercices:

1° Un joueur sert une balle de tennis horizontalement à une hauteur de 2,4m.
Le service s'effectue à 12m du filet. Celui ci à une hauteur de 0,9m.
a)si la balle passe au moins à O,2m au dessus du filet, quele était sa vitesse initiale minimum? (négliger la résistance de l'air)
b)si elle passe au dessus du filet ou retombera t-elle ?

** exercice recopié dans un nouveau topic et effacé **

voila, merci beaucoup

Edit Coll : un problème = un topic [lien]

Posté par
Coll Moderateur
re : Biomécanique Balistique 06-03-08 à 15:04

Bonjour,

Bienvenue sur l' pour ton premier message !

Mais il faut en respecter les règles. En particulier celle qui demande un problème = un topic
Donc :
. ne touche pas au premier exercice (balle de tennis)
. par un copier-coller, par exemple, crée un nouveau topic pour le deuxième exercice qui va être effacé.

Merci.

Posté par
J-P
re : Biomécanique Balistique 06-03-08 à 15:21

1)
a)

Trajectoire de la balle:

x(t) = vo.t
y(t) = 2,4 - gt²/2

x(t) = vo.t
y(t) = 2,4 - 5t²

Si la balle passe à 20 cm au dessus du filet, c'est qu'elle passe par le point de coordonnées (12 ; 1,1)

--> 1,1 = 2,4 - 5t²
t = 0,51 s
x(0,51) = vo*0,51 = 12
vo = 23,5 m/s

C'est la vitesse initiale minimum pour que la balle passe au moins à 0,2 m au dessus du filet.
-----
b)

Question par claire, cela dépend de la vitesse initiale.

Calcul du temps de trajet de la boule jusqu'à l'impact avec le sol:
y(t) = 2,4 - 5t² = 0
t = 0,693 s

Le point d'impact sera donc à l'abscisse x(0,693) = 0,693.vo (avec vo >= 23,5 m/s)
Soit (0,693.vo - 12) m plus loin que le filet.

Si vo est mimimum, soit 23,5 m/s, la balle retombe 4,29 m derrière le filet.
-----
Sauf distraction.  

Posté par
J-P
re : Biomécanique Balistique 06-03-08 à 15:28

Zut, j'ai oublié le dessin, le voici:

Biomécanique Balistique

Posté par
mathpropo
re : Biomécanique Balistique 06-03-08 à 15:30

que signifie x(t) = vo.t ??

Posté par
J-P
re : Biomécanique Balistique 06-03-08 à 15:34

J'ai été perturbé par le déménagement du sujet par un modérateur et ai donc raconté des bêtises.

Voici le bon dessin:

Biomécanique Balistique

Sauf nouvelle distraction.  

Posté par
J-P
re : Biomécanique Balistique 06-03-08 à 15:36

x(t) est l'abscisse de la position de la balle à l'instant t.

y(t) est l'ordonnée de la position de la balle à l'instant t.

Avec le bon dessin, soit le 2ème.

L'origine des temps (t=0) correspond à l'instant où la balle est frappée par le serveur.

Posté par
mathpropo
re : Biomécanique Balistique 06-03-08 à 15:36

merci, mais je ne sais pas à quoi correspond vo et t dans la réponse au problème ?

Posté par
mathpropo
re : Biomécanique Balistique 06-03-08 à 15:36

ok merci

Posté par
J-P
re : Biomécanique Balistique 06-03-08 à 15:37

vo est la vitesse initiale de la balle.

Donc la vitesse juste après la frappe du serveur.

Posté par
mathpropo
re : Biomécanique Balistique 06-03-08 à 15:56

j'arrive pas à comprendre le raisonnemnt pour la réponse a) et b) ...

Posté par
J-P
re : Biomécanique Balistique 06-03-08 à 16:09

Aucune force n'agit en horizontal sur la balle.
Donc la composante horizontale de la vitesse de la balle est constante pendant tout le trajet. (soit vo)

L'abscisse de la balle en fonctio du temps est donc:
x(t) = vo.t
-----
En vertical, la force pesanteur agit sur la balle et lui communique donc une accélération vers le bas = à g

En t = 0, l'ordonnée de la balle est 2,4 m et donc on a :

y(t) = 2,4 - gt²/2 (c(est l'ordonnée de la balle en fonction du temps)
-----

Les équations paramétriques de la trajectoire de la balle sont donc:

x(t) = vo.t
y(t) = 2,4 - gt²/2
-----

Si on veut que la balle passe 20 cm au dessus du filet, on voit qu'elle doit passer par le point de coordonnées (12 , 1,1)

on peut donc en remplaant y(y) par 1,1 dans y(t) = 2,4 - gt²/2 calelculet l'instant t où la balle est au dessus du filet.

Et une fois cette valeur de temps trouvée, on la la met dans l'équation vo.t = 12 pour trouver la valeur de vo qui convient.
----------

Posté par
mathpropo
re : Biomécanique Balistique 06-03-08 à 16:28

ok je vois, mais en faite je bloque pour Yf

1,1=-4,9* (12\vi)² +2,4, je trouve un mauvais résultat

Posté par
J-P
re : Biomécanique Balistique 06-03-08 à 16:34

1,1=-4,9* (12/vi)² +2,4

(12/vi)² = (2,4-1,1)/4,9
(12/vi)² = 0,265
(12/vi) = racinecarrée(0,265)
12/vi = 0,515
vi = 12/0,515
vi = 23,3 m/s

Un poil différent de ma réponse puisque on a pris des valeur un peu différente pour g.
-----

Posté par
J-P
re : Biomécanique Balistique 06-03-08 à 16:34

Lire:

...
Un poil différent de ma réponse puisque on a pris des valeurs un peu différentes pour g.

Posté par
mathpropo
re : Biomécanique Balistique 06-03-08 à 16:48

ok c'est bon effectivement c'est la valeur du g qui me genait, je ne savais pas d'ou venait ce 5 !
j'ai compris pour la question b

merci ++



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !