exercice chute verticale libre

[tiresias]

bonjour à tous

voilà je suis en terminale SI et j'ai un petit probleme avec un probleme sur la mécanique de newton et sur la chute verticale libre voilà le libélé de l'exercice.

exercice: un joueur lance une balle verticalement vers le haut. elle retombe dans sa main 1.0s plus tard .

a) quelle distance a-t-elle parcourue ?
b) Avec quelle vitesse a-t-elle été lancée ?
c) Avec quelle vitesse a-t-elle rencontré la main ?


voilà si vous pouviez m'éclairer sa m'aiderait merci

ps: je c'est que lors de sa descente sa vitesse sera de 9.8 m.s-² car mg=ma et donc g=a mais je ne vois pas comment faire pour calculer lors de la montée.

[martini_bird]

Bonjour,

dis-nous en un peu plus sur ce que tu as fait: quel est le système à étudier? bilan des forces? selon toi, quelle est la loi à utiliser?

[martini_bird]

Citation:

Posté par tiresias

ps: je c'est que lors de sa descente sa vitesse sera de 9.8 m.s-²

Es-tu bien sûr qu'une vitesse s'exprime en ms^-2?

[wizz]

Tu décomposes le parcours et tu définis les positions clé. Etat initial, Etat final, Etat intermédiaire 1, etc... Pour chaque état, tu fais le bilan de sa situation, quels sont les paramètres en jeu. Ça deviendra un peu plus clair ainsi.

[tiresias]

concretement l'exercice se limite à sa seulement ce qui me déroute un peu. Sur ce qu'on a dèja fait : c'est revoir les lois de newton
et on doit chercher par nous meme les relations de la chute verticale d'un solide. sur ce j'utiliserai la deuxieme lois de newton qui dit que
p= m.ag d'ou ag=g (avec les fleches des vecteur ) mon problème est de savoir si dans cette exemple de balle, l'accelération est la meme ou du moins proportionelle à la montée de la balle et à la descente .


en faite l'on doit determiner la vitesse de depart afin de trouver la distance parcourue. je connais les formules avec une acceleration constante par exemple v = g.t + vo avec vo que l'on doit determiner

[wizz]

Donc
Etat initial: départ au niveau de la main.
Système = bille.
"force ext" appliqué à ce systeme= la gravité g (vecteur)
z=0
V1=Vi (vecteur)


Etat 2: la bille va s'arreter au sommet de sa course avant de retomber.
"force ext" appliqué à ce systeme= la gravité g (vecteur)
z=h hauteur
V2=0

Etat 3 final: la bille revient au point de départ.
"force ext" appliqué à ce systeme= la gravité g (vecteur)
Z=0
V3=-V1 (vecteur) loi de conservation des énergies cinétiques potentielle.

avec V=a*t+Vo et Z=1/2 *at²+Vo*t+Zo comme loi de newton, tu devrais pouvoir t'en sortir

[tiresias]

merci wizz sa m'aide un peu

mais je n'arrive toujour pas à trouver la valeur de vo désolé j'ai un peu de mal avec la mécanique mais j'aimerai bien comprendre . avec cette méthode je trouve v= 4.9 m/s mais il doit y avoir un soucis car pour 1seconde sa me fait donc 4.9m est ce la réponse ?

[wizz]

Soit O point de départ et S le sommet, soit une distance OS=H.
on a
OS = 1/2*g*t²+Vo*t+OO
(OS,g,Vo,OO vecteurs)
L'axe z verticale vers le haut.
donc
H*z = (-1/2*g*t²+Vo*t)*z
(z vecteur de base; g valeur numérique)


au point sommet, la vitesse est nulle, Vs=0 (vecteurs donc valeur)
Vs = g*t+Vo
(Vs, g, , Vo vecteurs)
Vs = (-g*t+Vo)*z = 0
(z vecteur de base; 0 vecteur nul; g valeur numérique)
donc -gt+Vo=0
tu déduis
Vo=g*t

tu fais la subtitution de Vo dans l'équation de OS
H = (-1/2*g*t²+Vo*t)
H = (-1/2*g*t²+(g*t)*t)
H = (-1/2*g*t²+g*t²)
H = 1/2*g*t²
Attention, ici t est le temps pour aller depuis la base vers le sommet, soit seulement 0.5s.
On n'étudie que sur la moitié du trajet puisque tu peux déduire la symétrie du temps du trajet par le théoreme de la conservation des énergies cinétique + potentielle pour chaque point donné
Energie totale = Energie cinétique + Energie potentielle
Et1 = Ec1+Ep1
Et2 = Ec2+Ep2
Et3 = Ec3+Ep3
Et1=Et2=Et3

[wizz]

OS = 1/2*g*t²+Vo*t+OO
(OS,g,Vo,OO vecteurs)
L'axe z verticale vers le haut.
donc
H*z = (-1/2*g*t²+Vo*t)*z

je précise pour le signe -
C'est parce que le vecteur g va vers le bas et que le vecteur unitaire z va vers le haut
g (vecteur) = - g (numérique 9.8ms-²)*z (vecteur)