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La pénalité au rugby

Posté par
L2906
04-01-19 à 10:41

Bonjour, pendant ces vacances j'ai à faire 4 exercices de physique sur les lois de Newton, les trois premiers étaient assez simples mais le dernier est un peu plus difficile et je peine à le réaliser:

Un ballon de rugby, assimilé à un point matériel de masse m, est tout d'abord posé sur le sol, puis frappé à la date t=0 au pied lors d'une pénalité. Sa vitesse initiale 0 est inclinée d'un angle avec le vecteur et a pour norme Vo=15m.s où le repère (O; ,,) est tel que est un vecteur unitaire vertical vers le haut. On néglige les frottements de l'air sur le ballon au cours du mouvement.

1) Déterminer les équations horaires du mouvement du ballon.
2) Commenter la phrase suivante :"Le mouvement du ballon est uniforme selon l'axe horizontal".
3) Quelles sont les coordonnées du vecteur vitesse au sommet de la trajectoire . En déduire l'expression de l'altitude maximale Zmax du ballon.
4)a. Que doit vérifier Zmax pour que le ballon passe au dessus de la barre horizontale, placée entre les poteaux à 3,0m du sol ?
b. En déduire la valeur de l'angle minimal pour réussir la pénalité.

pour la première question je ne sais pas quelles sont les forces extérieures ce qui me bloque pour trouver les équations horaires

Merci d'avance

Posté par
odbugt1
re : La pénalité au rugby 04-01-19 à 10:59

Bonjour,

Le système étudié est le ballon.
Son mouvement est étudié à partir du moment où il n'est plus en contact ni avec le sol, ni avec le pied qui l'a botté.

Deux types de forces extérieures sont susceptibles de s'exercer sur lui :
a) Des forces de contact exercées par des corps qui sont en contact avec lui.
b) Des forces " à distance" qui s'exercent sans nécessiter de contact comme les forces de gravitation, électriques ou magnétiques.


A ton avis :
Qu'est ce qui est en contact avec le ballon pendant son mouvement ?
Y a t'il des forces qui s'exercent à distance ?

Posté par
L2906
re : La pénalité au rugby 04-01-19 à 11:06

il y a donc les forces exercées par les frottements de l'aire (qui sont négligeables) et le poids du ballon

Posté par
odbugt1
re : La pénalité au rugby 04-01-19 à 11:21

Oui,et tu pourrais y ajouter la poussée d'Archimède due à l'air qui est, elle,  vraiment négligeable.
Finalement selon les indications de l'énoncé la seule force extérieure non négligeable qui s'exerce sur le ballon est son poids.

Tu vas pouvoir établir les équations horaires.

Posté par
L2906
re : La pénalité au rugby 04-01-19 à 11:25

Pour l'instant j'ai l'accélération qui est égale à 9,8
Il faut maintenant que j'en déduise la vitesse.
a=( d/dt)
or a=g
donc g=(d/dt)
mais après je suis bloquée

Posté par
cercus
re : La pénalité au rugby 04-01-19 à 12:01

Utilises la seconde loi de Newton : \sum{\overrightarrow{F}^{ext}} = m*\overrightarrow{a}  puis tu intègres pour trouver la vitesse et enfin la position

Posté par
L2906
re : La pénalité au rugby 04-01-19 à 12:05

merci beaucoup j'en ai fini avec avec les deux premieres questions.
Pour la question 3 je dirai que le vecteur vitesse au sommet de la parabole est horizontale mais commetn trouver ses coordonnées ?

Posté par
odbugt1
re : La pénalité au rugby 04-01-19 à 12:13

Compte tenu du repère imposé par l'énoncé :

\overrightarrow{a}  =\begin{cases}a_x=0\\a_z=-g\end{cases}

Puisque, comme tu le dis, le vecteur accélération est le vecteur dérivé du vecteur vitesse celui ci s'obtient par intégration du vecteur accélération. Revoir ton cours à ce sujet si nécessaire.

Posté par
odbugt1
re : La pénalité au rugby 04-01-19 à 12:17

Désolé.
Je ne m'étais pas rendu compte que cercus avait répondu avant que je ne le fasse.
Je lui laisse bien volontiers gérer la suite de ce topic.

Posté par
59boR
re : La pénalité au rugby 05-01-19 à 12:53

Ça sent la TS3 ici



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