Balle de tennis

[adel000]

Bonjour, j'aurais besoin d'aide pour cette exercice svp, je bloque dessus depuis un moment....

Merci de votre aide !

 

 

1) le record du monde de vitesse au service est 236km/h

a) convertir 236km/h en m/s

236km/h = 73.05 m/s

b) Cette mesure est effectuée lorsque la balle franchit le filet. Proposer deux arguments permettant d'évaluer si la vitesse de la balle au moment où la raquette est supérieur ou inférieur à la vitesse lorsqu'elle passe le filet. Peut-on a priori proposer une réponse à cette interrogation?

 

Au cours d'un service de tennis, la balle part d'une altitude de h0=2.70m au moment de l'impact de la raquette, avec une vitesse de v0=52.0m/s. Nous supposerons qu'il n'y a pas de frottement.

 

2) Calculer l'énergie cinétique initiale notée Ec0 et l'énergie potentielle de pesanteur notée Ep0. Nous supposerons que l'énergie potentielle de pesanteur nulle à l'altitude Z=0

m=58.0g <=> m=0.058kg

Ec0= 1/2mv²=1/2*0.058*52.0²=78.416J

Ep0=mgh=1.44J

3) Quelle est l'évolution de l'énergie potentielle de pesanteur au cours de ce mouvement?

L'énergie potentielle de pesanteur augmente lorsque l'altitude la balle augmente.

4) Définir l'énergie mécanique et préciser son évolution au cours du mouvement.

Em=Ep+Ec=1.44+78.416=79.556J   L'énergie mécanique se conserve lors de la chute de la balle.

5) Quelle est l'évolution de l'énergie cinétique au cours de ce mouvement?

L'énergie cinétique augmente lorsque la vitesse de la balle augmente.

6) De manière littérale, donner l'énergie cinétique finale notée Ec1 en fonction des énergies Ec0; Ep1; Ep1, cette dernière étant l'énergie potentielle de pesanteur lorsque la balle passe le filet.

 

7) Vérifier que la formule donnant la vitesse de la balle lorsqu'elle passe le filet de hauteur h1 est : v1= racine carré v0²+2g(h0-h1)

 

8) Calculer la valeur numérique de la vitesse de la balle lorsqu'elle passe le filet. La balle passe à une altitude de 95 cm du sol.

 

Données: masse de la balle de tennis: m=58.0g

Intensité de pensanteur: g=9.81m/s

 

 

 

[Gogoumo]

1) le record du monde de vitesse au service est 236km/h

a) convertir 236km/h en m/s

236km/h = 73.05 m/s C'est faux. Détaille ton calcul.

b) Cette mesure est effectuée lorsque la balle franchit le filet. Proposer deux arguments permettant d'évaluer si la vitesse de la balle au moment où la raquette est supérieur ou inférieur à la vitesse lorsqu'elle passe le filet. Peut-on a priori proposer une réponse à cette interrogation?
A ce stade aucune hypothèse n'est faite sur les frottements. On ne peut donc pas répondre.
Dans la réalité, à cette vitesse les frottements ne peuvent pas être négligés : La balle ralentit malgré l'action du poids.

 

Au cours d'un service de tennis, la balle part d'une altitude de h0=2.70m au moment de l'impact de la raquette, avec une vitesse de v0=52.0m/s. Nous supposerons qu'il n'y a pas de frottement.

 

2) Calculer l'énergie cinétique initiale notée Ec0 et l'énergie potentielle de pesanteur notée Ep0. Nous supposerons que l'énergie potentielle de pesanteur nulle à l'altitude Z=0

m=58.0g <=> m=0.058kg

Ec0= 1/2mv²=1/2*0.058*52.0²=78.416J Exact, mais les données étant fournies avec 3 chiffres significatifs le résultat doit en avoir 3 aussi et non 5

Ep0=mgh=1.44J Erreur numérique. Ep0 = 0,058 * 9,81 * 2,70 = ?

3) Quelle est l'évolution de l'énergie potentielle de pesanteur au cours de ce mouvement?

L'énergie potentielle de pesanteur augmente lorsque l'altitude la balle augmente.
C'est vrai, mais ce n'est pas ce qu'on te demande.

4) Définir l'énergie mécanique et préciser son évolution au cours du mouvement.

Em=Ep+Ec=1.44+78.416=79.556J   L'énergie mécanique se conserve lors de la chute de la balle. Oui, puisque les frottements sont négligés.

5) Quelle est l'évolution de l'énergie cinétique au cours de ce mouvement?

L'énergie cinétique augmente lorsque la vitesse de la balle augmente.
C'est vrai, mais ce n'est pas ce qu'on te demande.

 

6) De manière littérale, donner l'énergie cinétique finale notée Ec1 en fonction des énergies Ec0; Ep1; Ep1, cette dernière étant l'énergie potentielle de pesanteur lorsque la balle passe le filet.
Il te faut utiliser la propriété que tu as donnée à la question 4

 

7) Vérifier que la formule donnant la vitesse de la balle lorsqu'elle passe le filet de hauteur h1 est : v1= racine carré v0²+2g(h0-h1)
Il te faut utilise le résultat de la question précédente.

 

8) Calculer la valeur numérique de la vitesse de la balle lorsqu'elle passe le filet. La balle passe à une altitude de 95 cm du sol.

 

Données: masse de la balle de tennis: m=58.0g

Intensité de pensanteur: g=9.81m/s

 

[adel000]

Merci pour ton aide !

 

Cependant je ne comprends pas je ne vois pas de propriété dans mon cours pour les questions 4 et 5

[Gogoumo]

Bonjour,
Voici quelques éléments supplémentaires pour t'aider.

Question 3 : En supposant (l'énoncé ne dit rien à ce sujet) que la balle parte avec une vitesse horizontale, elle va perdre de l'altitude donc perdre de l'énergie potentielle de pesanteur.

Question 4 : Tu as bien répondu car en effet l'énergie mécanique est définie comme la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle et il est exact que si on néglige les frottements cette énergie mécanique se conserve, c'est-à-dire qu'elle reste constante.

Question 5 : Puisque l'énergie mécanique reste constante et que l'énergie potentielle de pesanteur diminue on peut en conclure que l'énergie cinétique augmente. La perte d'énergie potentielle est compensée par le gain d'énergie cinétique.

Question 6 : L'énergie mécanique se conserve. Sa valeur ne change pas au cours du mouvement donc l'énergie mécanique au départ E_m0 est égale à l'énergie mécanique E_m1 au moment où la balle franchit le filet.
E_m0 = E_m1
Il te reste dans la relation précédente à exprimer E_m0 et E_m1 en fonction des énergies cinétiques E_c0 , E_c1 et potentielles E_p0 , E_p1 pour pouvoir répondre à la question posée.