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DM : 2ème loi de Newton
Bonjour, j'ai un dm de 4-5 exercices de physique majoritairement porté sur les lois de Newton. J'ai un peu de mal avec les raisonnement et les recherches demandées, si quelque uns sont disposés à m'aider je vous remercie d'avance, voila mon 1er exercice :
Un joueur de tennis lance la balle verticalement et la frappe avec sa raquette quand elle est à une hauteur H=2.50 m du sol. Une vitesse horizontale est alors communiqu, de valeur v0=20.0 m.s-1
Vous trouverez le schéma ci joint.
Questions :
[Ne sachant pas comment mettre la flèche vecteur je mettrais Va par ex pour vecteur accélération]
A) Avec la 2ème loi de Newton, établir l'expression du vecteur accélération (Va) de la balle et en déduire les coordonnées ax(t) et ay(t) de la balle modélisé par un point A.
B)Etablir que les coordonnées du vecteur position (Voa) de la balle sont les suivantes :
x(t) = v0t
y(t) = -1/2gt² + H
En déduire l'équation de la trajectoire de la balle.
C) La balle passera t-elle au dessus du filet situé a D=12.0 mde la position de lançement ? La hauteur du filet à cet endroit est h=90 cm.
Mes réponses :
A) Ici, 1 système est étudié : La balle notée B
Dans un référentiel terrestre, supposé galiléen de repère (O,
,
)
(Prévisions : B aura un mouvement parabolique et est en chute libre avec une vitesse
initiale)
Bilan des forces exercées sur la balle :
- Poids : VP = mB*Vg
- Force de frottement de l'air négligeable
=> Chute libre car seul VP est exercées + vitesse initiale donnée par la main et la raquette.
VaB -point application = balle
-direction = horizontale
-sens = vers le filet (sens parabolique)
-valeur = (/
2-1/) / (2
)
Application de la 2nd loi de Newton sur la balle :
mB = constante => 
Forces ext = mB*VaB
=> mB*VaB
Or Poids = mB*Vg => mB*Vg = mB*VaB
Ici les masse mB s'annulent donc => Vg = VaB
Sur (O,) : aBx = 0
Sur (O,) : aBy = -g
Determination de B :
VaB = (dB) / dt
Sur (O;) : aBx= (dvx) / dt = 0
Par intégration : (dvx) / dt = 0 => vx = vx(0)
Determination de Bx(0) :
On sait que a la date t=0 => vBx = 0 m.s-1
Donc : --?--
Determination de B :
VaB = (dB) / dt
Sur (O;) : aBy = (dvy) / dt = -g
Par intégrayion : (dvy) / dt = -g => gt + vBy(0)
Determination de By(0) :
On sait que a la date t=0 => vBy = 0 m.s-1
Donc : --?--
B) Determination de Voa :
Par definition : vB = (dVoa) / dt
Sur (O;) : Bx = (dxB) / dt = --?--
Par intégration : xB = --?--
Sur (O;) : By = (dyB) / dt = gt + vBy(0)
Par intégration : yB = -1/2gt² + vBy(0)
Equation horaire : x(t) = --?--
y(t) = -1/2gt² + vBy(0)
Voila ou j'en suis.. je ne sais pas si je suis sur la bonne piste ou sur le bon raisonnement ni comment utiliser le valeurs.
Le bleu (--?--) = je n'ai pas trouvé
Le vert = je ne suis pas sur
Pouvez vous m'aider ? Merci, Laura (Term S).
(Combien d'exercices de mon DM ai-je le droit de poster sur le forum ?)
Bonsoir,
A) L'application de la 2e loi de Newton donne :
La projection de cette relation vectorielle sur le repère imposé par l'énoncé (voir figure) donne
ax =0
ay = -g
---------------------------------------------------------
B) Le vecteur vitesse initiale a pour coordonnées :
Vox = 20
Voy = 0
Les cordonnées en fonction du temps du vecteur vitesse s'obtiennent en intégrant celles du vecteur accélération en tenant compte des valeurs de Vox et Voy
On obtient :
Vx(t) = 20
Vy(t) = -gt + 0 = -gt
Le vecteur position initiale a pour coordonnées :
xo = 0
yo = H
Les cordonnées en fonction du temps du vecteur position s'obtiennent en intégrant celles du vecteur vitesse en tenant compte des valeurs de xo et yo
On obtient
x(t) = 20 t
y(t) =( - gt² / 2 ) + H
L'équation y(x) de la trajectoire de la balle s'obtient en éliminant la variable " t " entre x et y
Bonsoir,
Ce n'est pas encore tout à fait ça 
Ne sachant pas comment mettre la flèche vecteur je mettrais Va par ex pour vecteur accélération
C'est très bien de préciser ses notations
Ceci dit, ta notation est trompeuse: il vaut mieux écrire les vecteurs en gras par ex.
a T P, c'est très facile dans la fenêtre d'édition avec les symboles en-bas.
A) Ici, 1 système est étudié : La balle notée A
Dans un référentiel terrestre, supposé galiléen de repère (O,
,
)
(Prévisions : A aura un mouvement parabolique et est en chute libre avec une vitesse
initiale)
Bilan des forces exercées sur la balle :
- Poids : P = m*g
- Force de frottement de l'air négligeable
=> Chute libre car seul P est exercées + vitesse initiale donnée par la main et la raquette.
Oui, mais l'énoncé appelle le point matériel A donc il vaut mieux garder la notation
accélération a
...
-direction = horizontale
-sens = vers le filet (sens parabolique)
-valeur = ....
Non
Application de la 2nd loi de Newton sur la balle :
m = constante =>
Forces ext = m*a
Or Poids = m*g => m*g = m a
Ici les masses m s'annulent se simplifient donc => a=g
Sur (O,
) : ax = 0
Sur (O,
) : ay= -gOui, c'est ca, à part quelques petites maladresses ( les masses ne s'annulent pas!)
Determination de
:
Sur (O;
) : ax= (dvx) / dt = 0
Par intégration : (dvx) / dt = 0 => vx = cste = vx0
Oui
On sait qu'à la date t=0 => vx0 = 0 m.s-1
Non!
Sur (O;
) : ay = (dvy) / dt = -g
Par intégrayion : (dvy) / dt = -g => Vy = -gt + vy0
Attention au signe !
On sait qu' a la date t=0 => vy0 = 0 m.s-1
Donc : Vy= -gt + 0 = -gt
D'accord je pense avoir compris 😊 je vais essayer de tout refaire correctement sur papier. Je vous remercie de votre aide !
Si j'ai d'autres questions je reviendrai vers vous.
Pour revenir à ma dernière question, je peux poster les 4 exercices si j'ai quelques problèmes dans chaque ? Ou il y a un nombre limité 🤔 ?
Ah oui j'allais oublier, je ne comprend pas pourquoi on obtient que y0 = H
Pouvez vous m'expliquer ?
Merci
Tu peux poster autant d'exercices que tu veux, mais tu dois respecter la règle :
Un seul exercice par topic.
A la date t=0 ( Voir mon schéma) les coordonnées de la balle sont :
xo = 0
yo = H
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