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Force et vitesse lors d'un service au tennis



  1. #1
    K-hyna

    Force et vitesse lors d'un service au tennis

    Bonjour,

    Mon professeur de physique m'a donné un devoir à faire durant les vacances mais je rencontre quelques difficultés que je ne peux exposer à mon entourage (mes parents sont nul en phisyque).

    Voila le problème : Une balle de tennis est lancée verticalement vers le haut lors d'un service. On ne s'intéresse qu'à la phase de montée, quand le joueur a lâché la balle. On néglige les frottements de l'air.

    1- Construire un diagramme objets-actions de la situation
    (j'ai mis l'action de la main [point de contact, vertical, haut, R] et la Terre [Gballe, vertical, bas, P=mxg])

    2- EN DEDUIRE LE BILAN DES ACTIONS MECANIQUES S'EXERCANT SUR LA BALLE.
    (je n'ai pas compris, comment faire ce bilan et qu'attend le prof)

    3- Modéliser sur un shéma, sans soucis d'échelle, les actions mécaniques par les forces et préciser leur nom en utilisant la convention (vecteur) Fdonneur/receveur.
    (j'ai mis Fterre/balle mais comment apeler l'autre qui lui fait opposition ? )

    4- COMMENT VARIE LA VITESSE DE LA BALLE AU COURS DE LA MONTEE ? (elle ralentie mais comment justifier cela ?)

    POURQUOI LA BALLE MONTE-T-ELLE ?? (je ne sais pas, parcequ'on la lance tout simplement !!)

    Merci à ceux qui me répondront (dsl pour les fautes)

    -----


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  3. #2
    fullmetal63

    Re : Force et vitesse lors d'un service au tennis

    On ne s'intéresse qu'à la phase de montée, quand le joueur a lâché la balle. On néglige les frottements de l'air.
    1. Ce qui veut dire que l'on ne prendra pas en compte le joueur,la balle à elle a été lâché, ce que l'on peut retenir c'est l'impulsion donnée a cette dernière lors du lancée (la vitesse initiale donnée a la balle par le joueur). Donc l'action de la main sur la balle est inexistante. Par contre Il y a une force qui va résulter de cette impulsion, notons la f.

    EN DEDUIRE LE BILAN DES ACTIONS MECANIQUES S'EXERCANT SUR LA BALLE.
    2. Je pense que cela veut dire le bilan des forces: d'après la question 1) on sait qu'il y a une force f (je te laisse donner ses propriétés: sens, direction...) et il y une force intrinsèque à la balle de tennis qui prend en compte son poids (la aussi je te laisse saisir laquelle).

    Modéliser sur un shéma, sans soucis d'échelle, les actions mécaniques par les forces et préciser leur nom en utilisant la convention (vecteur)
    3. Là tu as juste a traduire ce que tu as marqué plus haut, tu as fait l'inventaire de tes actions, reste plus qu'as faire un beau schémas et illustrer tout sa!. Par contre fait bien figurer sur ce dernier l'axe Z, la constante g (elle aussi par un vecteur).

    COMMENT VARIE LA VITESSE DE LA BALLE AU COURS DE LA MONTEE ?POURQUOI LA BALLE MONTE-T-ELLE ??
    4. T'est en quelle année?? parce qu'il y a une réponse analytique mais je ne sais pas si tu vas la comprendre si tu n'est pas en terminale, cela fait appel au 2 principe de Newton.


    Voila, j'espère t'avoir aiguillé
    Ciao

  4. #3
    K-hyna

    Re : Force et vitesse lors d'un service au tennis

    Zut désolé j'ai fais une mauvaise manipulation
    Merci pour ta réponse, oui cela m'aide, j'y vois plus clair
    Je suis en seconde ... donc je pense que la réponse ne doit pas être bien compliqué. Moi je crois que la balle ralenti car avec le temps, la force de l'impulsion du joueur est moins importante que celle du poid ...
    et elle monte parceque l'impulsion du joueur est plus importante que celle exercé par la Terre ... Non ?

  5. #4
    fullmetal63

    Re : Force et vitesse lors d'un service au tennis

    Moi je crois que la balle ralenti car avec le temps, la force de l'impulsion du joueur est moins importante que celle du poid ...
    et elle monte parceque l'impulsion du joueur est plus importante que celle exercé par la Terre .
    Oui sa m'as l'air bon, en tout cas ce que tu peut dire c'est que:
    *au départ f>P (poids) => phase d'accélération et donc de montée
    *puis f=P, arret de la balle
    *enfin f<P, la balle redescend
    Donc la réponse je crois est que la balle va ralentir tout au long de la montée du fait que f va prendre des valeurs de plus en plus proche de P. Va passer par un maximum de hauteur h correspondant au fait que f=P, puis accélère dans une chute.

    Voila, tu peut aussi réfléchir en terme d'énergie, ce qui est quasiment plus simple.si tu as encore des problèmes n'hésite pas
    Ciao

  6. #5
    K-hyna

    Re : Force et vitesse lors d'un service au tennis

    Ah merci beaucoup pour cette très bonne justification. J'ai toujours du mal avec ça dans le domaine scientifique !!!
    Merci, Merci, Merciiiiiii

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Hermillon73

    Re : Force et vitesse lors d'un service au tennis

    Bonjour,

    Je vous deconseille de donner la solution de fullmetal63 ("on ne s'interesse qu'a la phase de montee") mais plutot de raisonner en termes d'acceleration (je suppose que si on vous donne cet exercice, c'est que vous devez etre en train de travailler la mecanique et certaines situations precises, type MRU, MRUA...) et de vitesse initiale.

    Quelle force intervient une fois la balle lachee? Comment s'exprime t elle en termes d'acceleration...et de quelle acceleration s'agit il? Dans quelle direction est cette acceleration, par rapport a la vitesse initiale?

    Pour voir ce qui ne va pas avec la solution de fullmetal63, imaginez une balle se deplacant a une vitesse V0 donnee et constante dans le vide, loin de toute planete, pas de gravite, rien...Y a t il necessairement une force appliquee sur cette balle qui avance a vitesse V0 constante?


    Cordialement.

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  10. #7
    K-hyna

    Re : Force et vitesse lors d'un service au tennis

    Ah merci de ce complément. Euh nous ne travaillons pas sur l'accélération mais sur les forces qui s'exercent pour X situation. Le titre de ma leçon est "appréhender un mouvement" et l'énoncé de l'exercice indique qu'il faut se focaliser sur les forces lorsque la balle est en train de monté.

    Je pense qu'une fois la balle lachée les rapports s'échangent. A la montée, c'est l'impulsion donné à la balle qui est plus forte que la Terre (ce qui fait qu'elle monte) mais lorsqu'elle chute, c'est l'inverse. L'impulsion donnée à la balle a diminué avec le temps et la force de la Terre est donc plus forte ce qui fait que la balle tombe. Après le reste je comprends pas vraiment... et so la balle est dans le vide elle se déplace pas si ?

  11. #8
    Hermillon73

    Re : Force et vitesse lors d'un service au tennis

    Re-bonjour,

    Bon, sans le concept d'acceleration alors...Et bien, dans ce cas, vos reponses sont quasi suffisantes. Vous ne pouvez guere aller plus loin dans vos justifications je pense.

    Et acceptez SVP pour l'instant que:
    - La variation de vitesse s'appelle l'acceleration, et qu'elle est liee a la somme des forces exercees sur votre balle. Ici, P = m a, a l'acceleration, verticalement, vers le bas. Donc, vous ralentissez. Ce qui donne pour vous: Il y a une vitesse initiale vers le haut, la balle monte. Le poids est en direction opposee de la vitesse initiale, la balle ralentit. STOP, rien d'autre.

    - Cette acceleration est due a la pesanteur, elle se note couramment g.

    - Que l'acceleration traduisant la variation de la vitesse, si l'acceleration est nulle; cela peut correspondre a une vitesse nulle certes, mais plus generalement a une vitesse constante.

    - Et que le fait de se deplacer a vitesse constante n'implique pas une force (je n'aime pas du tout le melange entre impulsion, vitesse et force dans votre message et celui de fullmetal63, qui est sans doute destine a faire "sentir les choses", mais qui est faux en toute rigueur)

    - Il y a un post similaire aujourd'hui (hauteur maximum atteinte par un objet lance vers le haut ou quelque chose comme ca), si cela vous interesse, Calculair a donne l'equation du mouvement, faisant intervenir l'acceleration.

    Bon courage...

    Cordialement.

  12. #9
    K-hyna

    Re : Force et vitesse lors d'un service au tennis

    AAAAAAAh d'accord. En fait, l'impulsion c'est l'accélération et donc on peut dire que ce qui s'oppose au poids est la pesanteur (point de gravité, vertical, haut, [valeur ? ] ).
    Je vais lire le post similaire et relire les votres afin de fixer au mieux tout cela dans mon esprit. Merci Beaucoup

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