bonjour,
je n'arrive pas a faire un exercice si vous pourriez m'aider svp ..
une balle roule horizontalement a une vitesse V0= 1,5 m/s en haut d'un escalier , dans la direction perpendiculaire aux marches. les marches ont une hauteur de 20 cm et une largeur de 20 cm .
sur quelle marche la balle effectuera son premier rebond ? quelle sera sa vitesse ( grandeur et direction ) juste avant le contact?
merci d'avance
Avec le repère :
- origine au point où la balle quitte la marche du haut.
- Axe des abscisses horizontal dans le sens du mouvement initial.
- Axe des ordonnées vertical vers le haut.
Le plan du repère étant celui de la trajectoire de la balle.
x(t) = 1,5 t
y(t) = -5t² (avec g = 10N/kg)
On élimite t entre ces 2 équations :
y = -5 * (x/1,5)²
y = - 2,22 x²
Si x = 0,2*n --> y = -2,22 * 0,2²n² (avec n dans N)
y = - 0,0889 n²
Impact pour n le plus petit tel que 0,0889 n² >= 0,2 * n
n >= 2,25 --> n = 3
Impact sur la 3 ème marche.
Impact à l'abscisse telle que - 2,22 x² = - 0,6 (avec x > 0)
--> x = 0,52 m
Donc impact à l'instant t = 0,52/1,5 = 0,346 s
dx/dt = 1,5
dy/dt = -10t
Juste avant l'impact :
La composante horizontale de la vitesse de la balle est 1,5 m/s
La composante verticale de la vitesse de la balle est -10 * 0,346 = -3,46 m/s
Le module de la vitesse de la balle juste avant l'impact est racinecarrée(1,5² + 3,46²) = 3,8 m/s arrondi
Soit alpha l'angle du vecteur vitesse par rapport à la verticale juste avant l'impact:
tg(alpha) = 1,5/3,6
alpha = 22,6°
Sauf distraction.
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