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Mouvement d'une balle de tennis

Posté par
chremcla
25-05-12 à 10:55

Bonjour, j'ai un exercice à faire sur le mouvement d'une balle de tennis mais je n'y arrive pas

voilà l'énoncé :

On étudie le mouvement d'une balle de tennis.
Ce mouvement est filmé avec un caméscope dont l'axe de visée est perpendiculaire au plan de la trajectoire.
Le flm est ensuite observé, image par image, sur l'écran d'un téléviseur à l'aide d'un magnétoscope.
En s'aidant d'un quadrillage posé sur cet écran, on relève les coordonnées z de l'image de la balle.
L'axe Ox est horizontal, l'axe Oz est vertical ascendant.
La première image est prise à la date t=0, et on considère qu'à cette date les coordonnées x et z sont nulles.
Le caméscope enregistrant 25 images par secondes, la date des autres images est alors connue.
Les valeurs de x, z et t sont entrées dans un fichier puis traitées par un logiciel adapté.
Celui-ci permet de tracer les différents graphes figurant sur les documents ci-après.

(Normalement il y a quatre)

Questions
Sur les documents, toutes valeurs numériques sont exprimées avec les unités du système S.I.
L'étude est faite dans le référentiel terrestre.
Les documents 1,2,3 et 4 représentent respectivement x=f1(t),  z=f2(t),  z=f3(x)  et  vz=f4(t)


1) Parmi ces quatre courbes, laquelle représente la trajectoire de la balle ? Justifier la réponse (Là j'ai trouver que c'est le document 3 car x et z sont des coordonnées d'espace, x suivant une direction horizontale, z suivant une direction verticale)

Quelle est la composante verticale de la vitesse de la balle (selon l'axe Oz) lorsqu'elle passe au sommet de sa trajectoire ?

2) Exprimer et calculer la valeur du champ gravitationnel G exercé par la Terre sur la balle de tennis en mouvement.

3) Comparer cette valeur à la valeur du champ de pesanteur.

4) Représenter les lignes de champ du champ de pesanteur sur le document 3.


Données : m=58g
G=6,67 10-11 SI
rayon de la Terre : RT= 6380 km
masse de la Terre : MT= 5,981024kg
g=9,8 N.Kg-1

Mouvement d\'une balle de tennis

Mouvement d\'une balle de tennis

Mouvement d\'une balle de tennis

Posté par
chremcla
SUITE 25-05-12 à 10:56

voilà le quatrième graphique.

Merci d'avance pour vos réponses.

Posté par
chremcla
re : Mouvement d'une balle de tennis 25-05-12 à 10:57

Voilà

Mouvement d\'une balle de tennis

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvement d'une balle de tennis 25-05-12 à 11:29

Bonjour,

D'accord pour ta réponse à la première partie de la première question.

A quel instant la balle est-elle au sommet de sa trajectoire ?

Comment est notée dans cet exercice la composante verticale de la vitesse de la balle ?

Posté par
chremcla
re : Mouvement d'une balle de tennis 25-05-12 à 13:29

puisque la balle va redescendre elle est nulle (?)

Posté par
chremcla
re : Mouvement d'une balle de tennis 25-05-12 à 13:53

pour le 2) j'ai fait G=G(MT/RT2)
Et j'ai trouver 9,8106 (?)

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvement d'une balle de tennis 25-05-12 à 14:53

À l'instant où la balle cesse de monter et va redescendre, en effet la composante verticale de sa vitesse est bien nulle.

Cela peut se lire sur les figures que tu as postées.

Citation :
A quel instant la balle est-elle au sommet de sa trajectoire ?

Comment est notée dans cet exercice la composante verticale de la vitesse de la balle ?


Quelles figures utilises-tu ?
_________________

Dans ce calcul, g0 = G.MT/RT2
quelle doit être l'unité dans laquelle s'exprime RT qui est une longueur ?

Recommence le calcul.
Ce serait bien de mettre une unité à ce résultat...

Posté par
chremcla
re : Mouvement d'une balle de tennis 25-05-12 à 14:59

ah ouai en mètres. Le résultat est beaucoup mieux. Merci et c'est des N.kg-1

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvement d'une balle de tennis 25-05-12 à 15:46

Pourquoi répondrais-je à tes questions, si tu ne réponds pas aux miennes...

Citation :
A quel instant la balle est-elle au sommet de sa trajectoire ?

Comment est notée dans cet exercice la composante verticale de la vitesse de la balle ?

Quelles figures utilises-tu pour répondre à la deuxième partie de la première question ?


Posté par
chremcla
re : Mouvement d'une balle de tennis 25-05-12 à 15:47

la figure 3 (?)

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvement d'une balle de tennis 25-05-12 à 16:03

Oui...

La figure 2 (hauteur de la balle en fonction du temps) montre que la balle est au sommet de sa trajectoire à l'instant t = 0,60 s

La figure 3 (composante verticale de la vitesse de la balle en fonction du temps) montre qu'à cet instant t = 0,60 s la composante verticale de la vitesse de la balle est nulle : Vz = 0 m.s-1

Posté par
chremcla
re : Mouvement d'une balle de tennis 25-05-12 à 18:47

Merci.

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvement d'une balle de tennis 25-05-12 à 20:53

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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