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Niveau première
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vitesse et quantité de mouvement

Posté par
pppa
23-08-09 à 10:13

Bonjour à tous

Je reproduis l'intégralité d'un exercice pr que ce soit compréhensible, même si j'ai trouvé par moi-meme la première partie

Une balle de fusil, en mouvement horizontal, de vitesse 600 m.s-1, s'encastre ds une planche de 10 kg, immobile sur la surface gelée d'un lac, sur laquelle elle peut glisser sans frottements. masse de la balle 20 g.
Préciser la direction et le sens du vecteur vitesse du centre d'inertie apruès le choc ; quelle est sa norme ?
(les réponses succintes sont données, mais j'avais trouvé seul)
Alors c'est là que j'ai besoin de votre aide.
Si la balle ricochait sur la planche, serait-il possible que cette dernière (la planche) se déplace après le choc ds la même direction que celle de la balle avant le choc. Justifier la réponse à l'aide d'une construction vectorielle.

Il paraît que c'est NON,et c'est ce que j'aurais répondu "intuitivement", sauf que je sais pas l'expliquer.
Si la balle ricoche, étant animée d'un mvt horizontal, je pense qu'elle va repartir en sens inverse ds la même direction (angle d'incidence nul) ? Mais quelle direction va prendre la planche ? J'aurais tendance à dire tout dépend de l'endroit où est l'impact par rapport à l'axe de symetrie vertical ou par rapport  à son centre de gravité ?

Merci par avance de m'expliquer ce qui se passe sur la planche et la construction vectorielle.

Posté par
Coll Moderateur
re : vitesse et quantité de mouvement 23-08-09 à 12:04

Bonjour,

Décompose la vitesse (un vecteur ! ) en ses deux composantes avant le choc, une composante parallèle à la surface gelée du lac (donc horizontale) et une composante perpendiculaire à cette surface (donc verticale).
Même décomposition pour la vitesse après le ricochet.

Que peux-tu dire des composantes verticales avant et après ?
Que peux-tu dire des composantes horizontales avant et après ?

Conclusion ? Si la planche avait pu faire un mouvement, quel aurait été la direction et le sens de ce mouvement ?

Sauf erreur d'interprétation...

Posté par
pppa
re : vitesse et quantité de mouvement 23-08-09 à 16:03

Bonjour Coll

merci pr ces pistes même si je ne suis pas sûr de trouver la bonne réponse.

pr la composante verticale du vecteur vitesse je dirais que :
- avant le choc, elle est nulle
- après le choc, la balle a perdu son impulsion initiale. Le vecteur vitesse restera tangent à la trajectoire, qui est devenue une branche de parabole, et sa composante verticale va croître (en norme) jusqu'à ce que la balle touche le sol ??

pr la composante horizontale du vecteur vitesse je dirais que :
- avant le choc, elle est confondue avec le vecteur vitesse
- après le choc, la balle a perdu son impulsion initiale. Le vecteur vitesse restera tangent à la trajectoire, qui est devenue une branche de parabole, et sa composante horizontale va décroître (en norme) jusqu'à ce que la balle touche le sol ??

Je pense pas que ces réponses vont de satisfaire d'autant que je ne conclue rien suir le mouvement de la planche. pr l'instant c'est ce que ça m'inspire. Est-ce qu'au mons je vais ds la bonne voie ?

Merci de m'aider

Posté par
Coll Moderateur
re : vitesse et quantité de mouvement 23-08-09 à 18:39

Voici comment je vois les choses :

vitesse et quantité de mouvement

en bleu avant le ricochet et en rouge après ce ricochet.

J'ai supposé que ||\vec{V_1}||\,=\,||\vec{V_2}|| et que "l'angle d'incidence est égal à l'angle de réflexion"...

Posté par
pppa
re : vitesse et quantité de mouvement 23-08-09 à 23:25

Bonsoir Coll

je comprends ton schéma et je te remercie ; mais je ne "vois" pas alors quelle direction va prendre la planche ; est-ce que ça a à voir avec la résultante de 1 et 2


:?

Posté par
Coll Moderateur
re : vitesse et quantité de mouvement 24-08-09 à 09:32

Il n'y a pas de composante horizontale de la variation de la quantité de mouvement. La planche ne bougera donc pas.

Mais il y a une composante verticale de cette variation. On supposera que l'épaisseur de la glace du lac est suffisante pour empêcher la planche de prendre un mouvement vers le bas. L'élasticité de la planche et de la glace ont dû faire l'affaire...

Posté par
pppa
re : vitesse et quantité de mouvement 24-08-09 à 12:00

Bonjour Coll

encore une précision stp

Citation :
Il n'y a pas de composante horizontale de la variation de la quantité de mouvement


C'est parce que sur ton schéma 1h = 2h ?

Et si j'ai bien compris ?? la planche ne bouge pas parce que la glace est suffisament solide (épaisse), sinon la planche serait entraînée vers le bas parce 1v \neq 2v ?


Merci de me dire

Posté par
Kaela
re : vitesse et quantité de mouvement 24-08-09 à 14:59

Citation :
j'ai supposé que ||\vec{V_1}||\,=\,||\vec{V_2}|| et que "l'angle d'incidence est égal à l'angle de réflexion"...


Ceci répond à ta première question.

Et tu as compris l'essentiel.

Posté par
Coll Moderateur
re : vitesse et quantité de mouvement 24-08-09 à 15:19

Bonjour Kaela

pppa >> Je crois en effet que tu as bien compris, comme l'a écrit Kaela

Posté par
Kaela
re : vitesse et quantité de mouvement 24-08-09 à 15:28

Bonjour Coll .

Posté par
pppa
re : vitesse et quantité de mouvement 24-08-09 à 16:31

Rebonjour Coll, Bonjour Kaela

Citation :
Je crois en effet que tu as bien compris, comme l'a écrit Kaela



Merci pr vos encouragements ; moi j'en suis pas si sûr même si c'est vrai que j'ai fait d'autres exercices où j'avais bon du 1er coup

Je vais voir la réponse  de Kaela pr le 2ème exercice que j'ai posté

Merci à vous 2

Posté par
Kaela
re : vitesse et quantité de mouvement 24-08-09 à 16:54

Tu es en première spécialité génie mécanique ou pas car on ne voit pas ceci en première S.( je parle du qdm , et non de cet exercice)

Posté par
pppa
re : vitesse et quantité de mouvement 24-08-09 à 17:36

C'est un exercice d'un livre de première, mais dans la série "approfondissement" de même que le deuxième que j'ai posté ; les autres + ordinaires je les avais fait tt seul.

Merci A bientôt



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