Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

Joueur de golf

Posté par
hdiallo
13-10-23 à 17:00

Bonjour mes adorables professeurs, j'ai un exercice à résoudre.
Problème : Un joueur de golf, que l'on supposera placé à l'origine des coordonnées O, lance sa balle, à l'instant t = 0 dans la direction d'un trou T. Le terrain est en pente et le trou T a pour coordonnées xT = 50 m et yT = 5 m dans le repère (O, x, y) dont le plan contient le vecteur vitesse initiale  de la balle.
L'accélération de la pesanteur sera prise égale à g = 10 m/s². On désignera par α l'angle formé par le vecteur vitesse initiale   et l'axe Ox. On néglige la résistance de l'air.
1) Etablir l'équation cartésienne de la trajectoire de la balle en fonction des paramètres V0 et .
2) Ecrire la condition qui doit être vérifiée par ces deux paramètres pour que la tombe dans le trou. Mettre l'équation traduisant la condition sous la forme d'une équation du second degré en tan.
3) Montrer qu'il existe une vitesse initiale minimale Vm en dessous de laquelle il n'existe pas d'angle de tir permettant d'atteindre le trou.
Quel doit être l'angle de tir quand le joueur donne à sa balle la vitesse minimale Vm ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Joueur de golf 13-10-23 à 17:39

Bonsoir,

Comme pour ton précédent exercice, les premières questions sont des applications directes du cours :

§IV 2) :

Statique et dynamique - Les lois de Newton

et

Mouvement d'un projectile dans le champ de pesanteur

Posté par
hdiallo
re : Joueur de golf 14-10-23 à 21:17

Oui, les premières questions sont très classiques.
Pratiquement, je suis bloqué au niveau de la question 3)

Posté par
krinn Correcteur
re : Joueur de golf 16-10-23 à 19:37

Bonjour,
Qu'as-tu trouvé dans la question 2 ?
Quelle est la condition pour qu'une équation du 2nd degré ait une solution réelle ?

Posté par
hdiallo
re : Joueur de golf 20-11-23 à 04:51

Bonsoir krinn,
L'énoncé a un schéma que j'avais oublié de prendre avant de prêter le livre à un ami. Joueur de golf

Posté par
krinn Correcteur
re : Joueur de golf 20-11-23 à 21:48

Bonsoir hdiallo,
Ça ne change rien.

krinn @ 16-10-2023 à 19:37


Qu'as-tu trouvé dans la question 2 ?
Quelle est la condition pour qu'une équation du 2nd degré ait une solution réelle ?

Posté par
hdiallo
re : Joueur de golf 21-11-23 à 20:51

D'accord
La question 2), pour que la balle tombe dans le trou il faut que les coordonnées du trou vérifient l'équation de la trajectoire de la balle.

Donc la condition est la suivante :

y_T = -\frac {g}{2v_0²cos²\alpha}x_T² + x_Ttan\alpha

Or 1/cos² = 1 + tan²

Donc y_T = -\frac {g}{2v_0²}(1+tan²\alpha)x_T² + x_Ttan\alpha

AN : 5 = -\frac {10}{2v_0²}(1+tan²\alpha)50² + 50.tan\alpha

2500.tan²\alpha- 10v_0².tan\alpha + v_0²+1=0

La bonne condition c'est de dire que 0, sinon pas de solution pour atteindre le trou.

Maintenant, je pense qu'à la question 3), il s'agit de poser que 0 et trouver la vitesse minimale Vm.

C'est ça mon cher ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Joueur de golf 21-11-23 à 22:12

oui

Posté par
hdiallo
re : Joueur de golf 22-11-23 à 18:18

0 100(v0)4 - 4(2500)(v0² + 1) 0

v04 - 100v0² - 100 0

Il s'agit d'une inéquation bicarrée, je pose v0² = V

Donc V² - 100V - 100 = 0

La racine positive est V = 100,99

Du coup v0 10 m/s

Le cas limite correspondant à v0 10 m/s

Posté par
krinn Correcteur
re : Joueur de golf 22-11-23 à 20:04

Oui

Posté par
hdiallo
re : Joueur de golf 22-11-23 à 21:14

Maintenant pour v0 = 10 m/s, l'équation à inconnue tan devient

2500.tan²\alpha- 1000.tan\alpha + 101=0

= - 10 000

Puf ! est négatif. Erreur !

Posté par
krinn Correcteur
re : Joueur de golf 22-11-23 à 21:38

Non, par définition de la valeur limite vm, on a =0
Relis ton message de 18h18
avec tes notations, vm correspond à la racine positive V=100,99
donc pour vm2 = 100,99
=...

Posté par
hdiallo
re : Joueur de golf 22-11-23 à 22:15

Ah je ne savais, l'homme apprend chaque jour!

= 0, donc les racines sont :

tan\alpha _1= tan\alpha _2 = \frac {1000}{2*2500} = \frac {1}{5}

On obtient une racine double : \alpha = 11,3°

Posté par
krinn Correcteur
re : Joueur de golf 23-11-23 à 08:58

attention aux erreurs d'arrondi pour les valeurs intermédiaires:

ici vm 10 m/s avec 2 chiffres significatifs,

mais dans les calculs il faut prendre la valeur exacte, ici: vm2 = 100,99019....

Posté par
hdiallo
re : Joueur de golf 23-11-23 à 10:14

Ah d'accord,  ça ne change pas grand chose dans ce cas,  je trouve \alpha = 11,4°

Posté par
krinn Correcteur
re : Joueur de golf 23-11-23 à 13:22

c'est vrai, mais pour le calcul de plus haut, ca t'avait bloqué !

hdiallo @ 22-11-2023 à 21:14

Maintenant pour v0 = 10 m/s, l'équation à inconnue tan devient

2500.tan²\alpha- 1000.tan\alpha + 101=0

= - 10 000

Puf ! est négatif. Erreur !

Posté par
hdiallo
re : Joueur de golf 23-11-23 à 14:13

Oui, ça m'avait bloqué et merci bien krinn. Bonne journée à toute l'équipe !



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

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 237 fiches de physique

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 !