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Court de tennis (mécanique)

Posté par
grievous
02-07-12 à 23:04

Bonjour voici mon ennonce:
Un court de tennis à pour longueur 2L et le filet une hauteur h.
Une balle dont la trajectoire est situé dans un plan vertical perpendiculaire au filet, part depuis le sol d'une extrémité du court, rase le filet et retombe sur l'autre extrémité du court.
Son vecteur vitesse initiale V0 fait un angle téta avec l'horizontale.
Exprimez la tangente de l'angle téta en fonction de h et L

Alors moi j'ai fais mon propre calcul de mon côté :
Et je tombe avec l'aide d'un schéma sur :
Tan têta= h/L

Ma correction m'indique :
Tan téta = (2h)/L

Je pense que l'ennonce est faux, la longueur du court n'est pas de 2L mais juste de L
Et à ce moment on tomberai alors sur Tan téta = (2h)/L

Ai je raison? Bonne soirée (bonne nuit plutôt)

Posté par
geegee
re : Court de tennis (mécanique) 03-07-12 à 09:38

h/L

Posté par
J-P
re : Court de tennis (mécanique) 03-07-12 à 10:56

Avec l'énoncé sans modifications (donc terrain de longueur 2L)

Origine du repère à l'endroit du lancer de la boule.
Axe des ordonnée vertical vers le haut.
Axe des abscisses horizontal dans le sens de la trajectoire.
(Plan oxy identique au plan vertical défini dans l'énoncé)

Les équations paramétriques du mouvement de la balle (t = 0 à l'instant du lancé).

x(t) = Vo.cos(theta).t
y(t) = Vo.sin(theta).t - gt²/2

t = x/(Vo.cos(theta))

y = Vo.sin(theta)*x/(Vo.cos(theta)) - g(x/(Vo.cos(theta))²/2
y = tan(theta).x - g/(2.Vo².cos²(theta)).x²

la balle passe par le point (2L ; 0)
---> tan(theta).2L- g/(2.Vo².cos²(theta)).4L² = 0
tan(theta) = gL/(Vo².cos²(theta))  (1)
-----
la balle passe par le point (L ; h)
---> h = tan(theta).L - g/(2.Vo².cos²(theta)).L²

g/(2.Vo².cos²(theta)).L² = tan(theta).L - h
gL/(Vo².cos²(theta)) = 2(tan(theta) - h/L) (2)
-----
(1) et (2) --->

tan(theta) = 2(tan(theta) - h/L)
tan(theta) = 2h/L

Conforme à la correction.
-----
Sauf distraction.  

Posté par
grievous
re : Court de tennis (mécanique) 03-07-12 à 11:01

Ok c'est bien ce que je pensais

Ensuite on me demande d'exprimer la vitesse initial de la balle V0

Je n'arrive pas à exprimer V0

Ma correction m'indique V0=(2g*l/sin2teta)

Pourriez vous m'expliquer de façon pédagogue et surtout détaillé comment arrive t'il a ce résultat ? ( je reprend les études et je n'ai pas encore toutes les bases)

Merci

Posté par
J-P
re : Court de tennis (mécanique) 03-07-12 à 11:45

tan(theta) = gL/(Vo².cos²(theta))  (voir ma réponse précédente)

or 1/cos²(theta) = 1+tan²(theta) --->

tan(theta) = gL/Vo² * (1+tan²(theta))

Vo² = gL.(1+tan²(theta))/tan(theta)
Vo² = gL.(1/tan(theta)) + tan(theta)
Vo² = gL.(cos(theta)/sin(theta) + sin(theta)/cos(theta))
Vo² = gL.(cos²(theta)+sin²(theta))/(sin(theta).cos(theta))
Vo² = gL.1/(sin(2theta)/2)
Vo² = 2gL/sin(2theta)
Vo = racinecarrée[2gL/sin(2theta)]
-----
Sauf distraction.  

Posté par
grievous
re : Court de tennis (mécanique) 03-07-12 à 11:58

Merci jp j'ai de quoi travailler et Apprendre! Je mange et a ma pause j'y boss à fond

Posté par
grievous
re : Court de tennis (mécanique) 03-07-12 à 22:16

Interessant... Je ne savais pas que 1/cos²(theta) = 1+tan²(theta)
Y a t'il un nom particulier pour cette formule ou ce théorème que je puisse faire des recherches de cours sur le sujet?

Donc hormi ça pas de problèmes pour la première partie, en revenche j'ai une question concernant la seconde:
Je n'arrive pas à comprendre comment tu passe de

Vo² = gL.(cos²(theta)+sin²(theta))/(sin(theta).cos(theta))

À

Vo² = gL.1/(sin(2theta)/2)

Ps question qui peut paraître bête mais quand on met sin 2 thêta , c'est la même chose que:
2 sin thêta ?

Désolé je dois te submerger de questions

Posté par
krinn Correcteur
re : Court de tennis (mécanique) 03-07-12 à 23:17

bonsoir,

comme
cos² +sin² = 1

1/cos² = (cos² +sin²) / cos² = 1+tan²()

d'autre part
sin(2) = 2sin cos

d'où sin cos = sin(2) /2


enfin sin(2) 2 sin (sauf cas particulier, comme =0 par ex.)

Posté par
grievous
re : Court de tennis (mécanique) 07-07-12 à 13:26

ok je vais apprendre ces règles, tout est compris merci beaucoup!



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