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énergies
bonjour,
j'ai un DM à rendre pour a rentrée, le voici :
On étudie le service d'un joueur de tennis placé en un point O. Ce joueur, souhaite que la balle frappe le sol au point B. Pour cela, il lance verticalement la balle et la frappe au point D, c'est à dire quand elle est au point le plus haut. Ce point D est situé à la verticale du point O à une hauteur H = 220cm.
La balle part alors de D avec une vitesse de valeur vD = 126 km/h, horizontalement.
la balle, m=55.0 g, sera considérée comme ponctuelle et on l'action de l'air sera négligée.
On considèrera également qu'il n'y a aucune mise en rotation de la balle.
1- déterminer la valeur de Ep (D)
2- déterminer la valeur de Ec (D)
3- donner la valeur de Em (D)
4- que vaut Em (B)?
5- en déduire la vitesse Vb de la balle lorsqu'elle touche le sol. calculer sa valeur exprimée en m.s puis en km/h
6- en réalité, la vitesse d'impact est elle inférieure, supérieure ou égale à celle calculée à la question 5?
voici mes réponses :
1- Ep = 1.18701
2- Ec = 0.9625
3- Em = 2.14951
4- Ep étant nulle puisque z=0 ( elle est à terre)
et Ec ne change pas, donc Em = Ec
(mais je ne suis pas très sure de cette réponse)
5-6 je n'y arrive pas
voila si vous pouviez m'aider merci
D'accord, mais il faut l'écrire !
Question 1
Oui Epp(D) 
1,2 J
Question 2
Non
Quel est le détail de ton calcul ?
Tu as oublié, dans le calcul, d'élever la vitesse au carré
Unités de vitesse : km/h ou km.h-1 et m/s ou m.s-1
Oui, 126 km.h-1 = 35 m.s-1
exactement, merci beaucoup
ducoup pour Em ca change !
Ec= 33.6875 J
Em = 34.87451 J
et pour les autres questions?
Très bien !
Epp(D) 1,2 J
Ec(D) 33,7 J
Em(D) 34,9 J
Question 4
Quelle est l'énergie qui est constante ?
Quelles sont les valeurs des deux autres formes d'énergie ?
c'est l'énergie mécanique qui est constante?
Ep devient nulle puisque z=0
et Ec aussi puisque v=0 puisqu'elle est a terre..
donc Em = 0 ??
Pas tout à fait.
Oui, l'énergie mécanique, avec les hypothèses simplificatrices adoptées, est constante (jusqu'au moment où la balle arrive au sol)
Oui, à l'arrivée au sol l'énergie potentielle de pesanteur est nulle (puisque l'origine pour son calcul a été prise là)
Epp(B) = 0 J
Donc... la valeur de l'énergie cinétique est modifiée (ce dont tu peux te douter en lisant la question 5...).
Ec(B) = Em(D) = Em(B)
_________
Je vais probablement m'absenter un peu. Je lirai tes réponses ce soir (ou quelqu'un prendra le relais).
Em(D) = Epp(D) + Ec(D)
et
Em(B) = Epp(B) + Ec(B)
Mais, avec les hypothèses de l'énoncé, l'énergie mécanique est constante
D'autre part, à l'arrivée au sol en B, Epp(B) = 0
Donc...
Il me semble que tu ne fais pas le moindre effort de compréhension et attends simplement la solution pour la recopier.
____________
Tout est expliqué dans les messages précédents. Il faut les relire, comprendre et suivre avec un papier et un crayon...
Non, la vitesse n'est pas nulle à l'arrivée au sol (imagine, juste avant de toucher le sol).
De toute façon, même un tout petit peu de temps après, la balle aura rebondi et sa vitesse ne sera toujours pas nulle...
Tu connais l'énergie mécanique en B.
Sous quelle forme est cette énergie mécanique ?
je ne sais pas sous quelle forme elle est
et pour la vitesse alors c'est la même que celle du départ !
L'énergie mécanique est la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle de pesanteur.
Tu sais ce que vaut l'énergie potentielle de pesanteur à l'arrivée près du sol.
Donc... il est simple de savoir sous quelle forme se trouve l'énergie mécanique à cet endroit.
Non, la vitesse n'est pas la même que celle de départ.
Mais bien sûr.
Toute l'énergie mécanique est sous forme d'énergie cinétique.
Or :
. tu connais la valeur de l'énergie mécanique
. donc, tu en déduis maintenant, par le calcul, la nouvelle valeur de la vitesse à cet endroit.
En physique un résultat numérique sans l'unité qui lui est nécessaire ne veut strictement rien dire !
_______________
Oui, la vitesse à l'arrivée au sol vaut environ 35,6 m.s-1 (ou environ 128 km.h-1) avec les conditions simplificatrices de l'énoncé.
________
Mais c'est justement l'objet de la question 6 de te faire réfléchir à cela.
la vitesse Vb de la balle lorsqu'elle touche le sol= 35,6 m.s-1 (ou environ 128 km.h-1)
et la question 6 demande la vitesse d'impact c'est différent non ?
La balle sera considérée comme ponctuelle et l'action de l'air sera négligée.
On considèrera également qu'il n'y a aucune mise en rotation de la balle.
Les questions 1 à 5 ont été faites avec les hypothèses simplificatrices rappelées ci-dessus.
La question 6 dit "En réalité..."
À toi de voir si la réalité est aussi simple. Quelles sont les conséquences de ce qui a été négligé.
en réalité la balle fait des rotations et elle subit des frottements avec l'air donc au final la vitesse d'impact est inférieure a la vitesse calculée a la question 5
Oui.
Les frottements transforment de l'énergie mécanique de la balle en énergie (cinétique) des molécules d'air. Donc l'énergie mécanique de la balle diminue et sa vitesse à l'arrivée au sol sera inférieure à ce qui a été calculé à la question 5
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