Calcul de force nécessaire pour lancer une balle avec ressort

[invitebb6a4ac7]

Je dois fabriquer un lanceur de balle de ping pong, et cette balle elle doit attendre des cibles situés à 1m, 1.5m et 2m, elle sera projeté grâce a un ressort en compression (si vous voulez voir a quoi ressemble le lanceur, insta: @21_pr0ject). Et donc j'aimerai savoir comment je pourrais calculer l'inclinaison necessaire pour atteindre les 3 cibles, ainsi que la force necessaire que doit fournir le ressort a la balle de ping pong pour atteindre les cibles.
Une aide serai la bienvenue merci
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[f6bes]

BONJOUR à toi (pour commençer)
Si tu veux des réponses FOURNIT un lien visible sans etre obligé d'aller ouvrir "astagram". (et qui t'obliges à accepter
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Bonne journée

[obi76]

Bonjour,

c'est vrai que mettre un schéma ici simplifierait bien des choses...

[Black Jack 2]

Bonjour,

Tout dépend de ce que tu veux.
C'est beaucoup plus complexe que cela ne semble si on tient compte de l'effet qu'on peut donner à la balle.

Par exemple, pour une même vitesse initiale, dans la même direction, si on communique à la balle un effet avant (top spin) ou un effet arrière (coupé), la portée sera énormément différente.

Et tout "lanceur de balle" de tennis de table correct (généralement nommé "robot") permet non seulement de régler la direction du lancer, la vitesse initiale, mais aussi les effets (avant, arrière, latéral).

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebb6a4ac7]

Voici le lanceur

[invitebb6a4ac7]

Voici le lanceur

[XK150]

Salut ,

Si c'est un tir balistique , en fonction des différences d'altitude entre le lanceur et le point de chute , vous pouvez calculer la vitesse de sortie de la balle et l'angle de tir .
C'est du programme de terminale .
La difficulté ( sérieuse ) supplémentaire , c'est que la balle de ping-pong , légère va subir la résistance de l'air durant son parcours , ce qui complique le calcul .
Et avec la vitesse de sortie , ce n'est pas fini pour atteindre les caractéristiques du ressort , fonction notamment de la masse et de la course du piston lanceur .

[Black Jack 2]

Salut,

Si la balle est lancée sans le moindre "effet" (ce qui en pratique ne rime pas à grand chose, mais soit ...)

Le masse de la balle est de 2,7 g et son diamètre est 40 mm

Le poids est donc P = 2,7.10^-3 * 10 = 0,027 N

Force de frottement aérodynamique : Fa = 1/2 * Rho(air) * Cx * S * v²
Fa = 1/2 * 1,29 * 0,45 * Pi * (0,02)² * v²
Fa = 3,65.10^-4.v²

Estimation : |Fa| = |P| pour quelle vitesse ?
3,65.10^-4.v² = 0,027
v = 8,6 m/s (31 km/h)

vitesse très souvent largement dépassée en conditions réelles ...

Et donc, même si on "oublie" les effets, on ne peut pas négliger l'influence des forces de frottements aérodynamiques de la balle dans l'air (devant celle du poids) pour calculer la trajectoire... si on veut évidemment des résultat significatifs.

[Nekama]

Pour calculer le ressort, vous pouvez égaler l'énergie cinétique de l'ensemble ( ressort+partie_mobile_du lanceur+balle ) et l'égaler à l'énergie potentielle que le ressort peut fournir ( 1/2 k x^2 ). Pour l'énergie cinétique d'un ressort on considère une masse de 1/3 de sa masse.

On a :

1/2 . (m_mob + m_balle + 1/3 m_r) . v² = 1/2 . k . x²

x est la longueur donc il faut comprimer le ressort

v est la vitesse calculée ci-dessus par Blackjack.