Balle de billard: centre de percussion

[invite87fd0031]

Bonsoir tout le monde,
Je suis nouveau sur le site donc je sais pas exactement comment se déroulent les choses. Donc si j'ai posté ma question dans un mauvais endroit je vous prie de m'excuser.
Une petite présentation rapide parce que j'ai bien l'impression que c'est le début d'une longue aventure
Je suis actuellement étudiant en 1ère année de médecine et la physique n'est malheureusement pas ma branche de prédilection.
Et je m'adresse à vous pour demander de l'aide dans ce domaine.

Voilà, je vais maintenant poser ma question.

Voilà il s'agit d'un exercice avec une balle de billard. Voici l'énoncé:

A quelle hauteur h (distance table-queue(endroit où l'on frappe) faut-il percuter horizontalement une balle de billard de masse M et rayon R pour qu'elle roule sans glisser ?
Le moment d'inertie (I) d'une sphère par rapport à un diamètre vaut (2/5)MR^2.
Note: on néglige le frottement entre la balle et le plan d'appui.

Voilà, j'ai essayé de trouvé quelque chose de potable depuis tôt cet après-midi mais j'ai encore rien trouvé qui vaille.

En espérant que vous pourrez m'apporter votre aide, Mesdames, Messieurs, je vous prie d'agréer mes salutations.

Cordialement,

Sonic
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[invitea774bcd7]

Rhôô… C'est balèze !

Surtout que à première vue, je dirai que ça ne dépend pas que de la hauteur à laquelle on tape… On peut taper très fort un tout petit peu au dessus du centre ou taper tout doucement tout en haut de la bille…
Comme ça, intuitivement… Ça doit sans doute être faux

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Ce n'est pas évident. Je ne suis pas sûr de ma réponse. Et je trouve franchement idiot d'emm...quiquiner des futurs médecins avec des problèmes de ce type.
Bon, je pense que l'accélération angulaire donne à la bille et l'accélération linéaire doivent être telles que la rotation et la translation s'accordent:

où a est l'accélération linéaire et alpha l'accélération circulaire.
L'accélération linéaire est donnée par


Si le coup est porté à une hauteur 'r' au dessus du centre de la bille, le couple est F.r et:

En divisant cette équation par la précédente on obtient:

Ce qui donne une hauteur d'attaque par rapport au tapis de (7/5)R.

Au revoir

[Jaunin]

Bonjour, LPFR,
Je viens d'essayer de faire le calcul et j'obtiens le même résultat.
Pour ce qui est d'emm... les futurs médecins, on dit bien passer sur le "billard".
Cordialement.
Jaunin__

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite128a5ace]

Bonjour,

Ta Note m'interpelle: "on néglige le frottement entre la balle et le plan d'appui.".

Si il y a roulement sans glissement, c'est justement parce qu'il y a des frottements entre la balle et le billard. Sinon la balle glisserait sans rouler (comme sur de la glace).

Par contre, ce que l'on peut dire c'est que la puissance des forces de frottements est nulle. Car la puissance est Ff*Vg avec Ff la force de frottement et Vg la vitesse de glissement entre le point d'appuit de la balle et la table de billard. Or justement, puisqu'il y a roulement sans glissement, Vg=0.

Pour la derniere analyse, pour calculer l'acceleration angulaire de la balle, il faut prendre en compte toutes les forces, y compris celle de la table sur la balle (qui va l'empecher de rouler). Donc pas seulement celle de la queue.

Or la force de frottement cree un couple Ff * R. (R rayon de la balle).
Ce qu'on peut dire sur Ff c'est qu'elle est inferieur au poids multiplie par un coefficient de frottement (loi de coulomb) car il n'y a pas de glissement.

Pour ma part, je ne convertirait pas l'action de taper la balle - qui est un choc - en l'action de transmettre une force.

Je n'ai pas encore la solution, mais la precedente me semble incorrect.

bonne chance,
JF

[invite87fd0031]

Me revoilà, merci beaucoup pour votre aide à tous.

ça m'a beaucoup aider, j'en profite pour dire que la réponse qui m'a été donné est tout à fait correct.

Je repasserai dans la semaine pour mettre le corrigé que je recevrais prochainement avec toutes les étapes.

Encore merci à vous tous et à bientôt sûrement

[Jaunin]

Bonjour,
Si vous avez la possibilité, il y a un lien très intéressant.
Cordialement.
Jaunin__
http://www.maplesoft.com/application....aspx?SID=5650

[invite87fd0031]

Bonjour tout le monde,

@ Jaunin: J'ai vu votre lien mais j'avoue que j'ai pas vraiment su quoi faire et surtout comment ouvrir l'application (si c'en est un).

Je vous envoie une copie du corrigé complet que j'ai reçu. Il s'agit de l'exercice 3.

Ca peut peut-être aider les gens qui n'ont pas très bien compris comment faire.

Bonne journée à tous, j'espère que ça aidera.

Sonic

[invitea0075240]

hello sonic!
Dis voir... c'est possible d'envoyer l'énoncé de la série dont tu as envoyé le corrigé? (je suis pas en médecine ) Bientot les exas et il me semble que cette série serait une bonne révision....

PS: j'ai eu exactement le même exo que toi sur la boule de billard... merci pour ton post!!! Et merci aux autres!!!

Amicalement,

Eldorico

[invite87fd0031]

Bonsoir eldorico,

Je viens de voir votre requête seulement maintenant, donc je suis désolé d'avoir pas répondu plus tôt. Je sais pas si votre demande est toujours d'actualité donc je vous envoie quand même l'énoncé. Je suppose que c'est pour les autres exercices que celui pour le billard.


J'espère que ce se sera, et Tout de bon pour votre examen.

A bientôt,

Sonic