Exos sympa sup/spé[bis] & Muscler son sens Physique !

mathophilie a écrit:

Quelqu’un aurait un exercice ?
Une brique tombe verticalement sur une balle de Tennis, et remonte à une hauteur 1m
Déterminer la hauteur à laquelle remonte la balle.

(Je sais que tu l’as déjà vu, mais c’est l’occasion de le traiter ce problème)

Joonepiece a écrit:

[quote=« mathophilie »]
Quelqu’un aurait un exercice ?
Une brique tombe verticalement sur une balle de Tennis, et remonte à une hauteur 1m
Déterminer la hauteur à laquelle remonte la balle.

(Je sais que tu l’as déjà vu, mais c’est l’occasion de le traiter ce problème)
[/quote]
Oui je me souviens ça nous avait surpris qu’il n’y ait aucune donnée. On peut supposer qu’elle remonte verticalement ?

Bien sûr :slight_smile: Le but est de faire des hypothèses et de modéliser :slight_smile:

Question bête : est-ce que la balle est sur le sol ?

Posez vos hypothèses, comme dans la vraie vie. :slight_smile:

Oui oui la balle est au sol ^^

Joonepiece a écrit:

[quote=« mathophilie »]
Quelqu’un aurait un exercice ?
Une brique tombe verticalement sur une balle de Tennis, et remonte à une hauteur 1m
Déterminer la hauteur à laquelle remonte la balle.

(Je sais que tu l’as déjà vu, mais c’est l’occasion de le traiter ce problème)
[/quote]

On suppose que la chute de la brique est perpendiculaire au sol, et que la remontée de la brique et celle de la balle suivent une trajectoire de direction identique à celle de la brique (verticale…). On suppose également que les frottements de l’air sont négligeables dans la situation étudiée. En notant H la hauteur initiale de la brique, m1 la masse de la brique, m2 la masse de la balle de tennis, je trouve comme formule générale : h'=\frac{m_1^2(\sqrt{2Hg}-\sqrt{2g})^2}{2*m_2^2*g}.
Mais ca me paraît beaucoup… (après peut-être est-ce parce que j’ai négligé les frottement de l’air et qu’ils agissaient beaucoup dans cette situation ?). Par exemple pour une brique de 500g chutant sur une balle de 50g depuis une hauteur de 3m, la balle remonte jusqu’à 53mètres… :open_mouth:

mathophilie a écrit:

[quote=« Joonepiece »]

[quote=« mathophilie »]
Quelqu’un aurait un exercice ?
Une brique tombe verticalement sur une balle de Tennis, et remonte à une hauteur 1m
Déterminer la hauteur à laquelle remonte la balle.

(Je sais que tu l’as déjà vu, mais c’est l’occasion de le traiter ce problème)
[/quote]

On suppose que la chute de la brique est perpendiculaire au sol, et que la remontée de la brique et celle de la balle suivent une trajectoire de direction identique à celle de la brique (verticale…). On suppose également que les frottements de l’air sont négligeables dans la situation étudiée. En notant H la hauteur initiale de la brique, m1 la masse de la brique, m2 la masse de la balle de tennis, je trouve comme formule générale : h'=\frac{m_1^2(\sqrt{2Hg}-\sqrt{2g})^2}{2*m_2^2*g}.
Mais ca me paraît beaucoup… (après peut-être est-ce parce que j’ai négligé les frottement de l’air et qu’ils agissaient beaucoup dans cette situation ?). Par exemple pour une brique de 500g chutant sur une balle de 50g depuis une hauteur de 3m, la balle remonte jusqu’à 53mètres… :open_mouth:

[/quote]
Bah non, c’est surement pas possible, parce que la brique va sans doute bloquer la balle dans sa remontée

hadri1.2b a écrit:

Bah non, c’est surement pas possible, parce que la brique va sans doute bloquer la balle dans sa remontée
Je suppose aussi que la brique ne la bloque pas.
Autrement la balle ne monte pas bien haut vu qu’elle a une vitesse initiale de remontée supérieure à celle de la brique… :wink:

mathophilie a écrit:

[quote=« hadri1.2b »]
Bah non, c’est surement pas possible, parce que la brique va sans doute bloquer la balle dans sa remontée
Je suppose aussi que la brique ne la bloque pas.
[/quote]
Sachant qu’elles ont même trajectoire, ça apparaît compliqué… :wink:

Syl20 a écrit:

[quote=« mathophilie »]

[quote=« hadri1.2b »]
Bah non, c’est surement pas possible, parce que la brique va sans doute bloquer la balle dans sa remontée
Je suppose aussi que la brique ne la bloque pas.
[/quote]
Sachant qu’elles ont même trajectoire, ça apparaît compliqué… :wink:
[/quote]
Cf mon EDIT : Dans ce cas étudier la « hauteur » de remontée de la balle n’a pas de sens :slight_smile:

[spoiler]Selon moi, soit, pour une brique de masse raisonnable et un système soumis à un champ gravitationnel de type terrestre :

  • si elle est immobile de base, la balle ne remontera pas. Elle ne joue que le rôle d’un support et comme elle est immobile elle va transmettre toute (ou presque !) l’énergie de la brique dans le sol.
  • si elle est mobile de base, elle ne pourra pas monter au dessus de la brique, mais sûrement que le résultat de mathophilie est correcte si on néglige les frottements et la brique elle même une fois le rebond effectué. Edit : et qu’on considère la « force de pulsion » uniforme !
    Si la brique est de masse irraisonnable elle va écraser la balle de tennis sans rebondir ou rebondir très très haut :laughing:[/spoiler]

de toutes façons c’est pas homogène, donc une erreur s’est glissée quelque part :slight_smile:

mathophilie a écrit:

[quote=« Syl20 »]

[quote=« mathophilie »]
Je suppose aussi que la brique ne la bloque pas.
Sachant qu’elles ont même trajectoire, ça apparaît compliqué… :wink:
[/quote]
Cf mon EDIT : Dans ce cas étudier la « hauteur » de remontée de la balle n’a pas de sens :slight_smile:
[/quote]
En faisant l’expérience, tu peux voir que la balle remonte quand même en réalité…

Syl20 a écrit:

En faisant l’expérience, tu peux voir que la balle remonte quand même en réalité…
Même si la balle est strictement immobile avant le contact ?

hadri1.2b a écrit:

[spoiler]Selon moi, soit, pour une brique de masse raisonnable et un système soumis à un champ gravitationnel de type terrestre :

  • si elle est immobile de base, la balle ne remontera pas. Elle ne joue que le rôle d’un support et comme elle est immobile elle va transmettre toute (ou presque !) l’énergie de la brique dans le sol.
  • si elle est mobile de base, elle ne pourra pas monter au dessus de la brique, mais sûrement que le résultat de mathophilie est correcte si on néglige les frottements et la brique elle même une fois le rebond effectué.
    Si la brique est de masse irraisonnable elle va écraser la balle de tennis sans rebondir ou rebondir très très haut :laughing:[/spoiler]
    Euh pour moi le premier cas est faux : Suppose que la brique chute d’une hauteur initiale supérieure à 1m : il y a eu perte d’énergie au cours du choc, autrement elle serait remontée à sa hauteur initiale… Que fais-tu de cette énergie perdue ?
    La balle est supposée « au sol » au début, je crois :wink: Après si elle est en mouvement au sol, ca ne change pas grand chose je pense.
    Ce qui serait intéressant ce serait de traiter le cas (la trajectoire de la brique après le rebond n’est pas rectiligne) :slight_smile:

Syl20 a écrit:

En faisant l’expérience, tu peux voir que la balle remonte quand même en réalité…
Mais elle rebondit très rapidement sur la brique, non ?
Etant donné que sa vitesse initiale est supérieure à celle de la brique, et que la masse n’intervient pas dans les équations horaires ici, tu ne crois pas que c’est la « hauteur » de la balle qui joue dans cette petite remontée ? :wink: (au sens ou la brique ne pas pas, rigoureusement, du même point que la balle).

hadri1.2b a écrit:

[quote=« Syl20 »]
En faisant l’expérience, tu peux voir que la balle remonte quand même en réalité…
Même si la balle est strictement immobile avant le contact ?
[/quote]
Mon protocole expérimental (jeter un paquet de mouchoir contre un autre immobile au sol) donne cette impression. Après c’est qu’une expérience, je me fourvoie peut-être sur l’observation et l’interprétation..

bullquies a écrit:

de toutes façons c’est pas homogène, donc une erreur s’est glissée quelque part :slight_smile:
C’est peut-être/sûrement dû à la présence du 1m comme hauteur de remontée de la balle :wink:
Mathophilie : est-ce que tu considères que la balle transmet de l’énergie au sol aussi ?

mathophilie a écrit:

Euh pour moi le premier cas est faux : Suppose que la brique chute d’une hauteur initiale supérieure à 1m : il y a eu perte d’énergie au cours du choc, autrement elle serait remontée à sa hauteur initiale… Que fais-tu de cette énergie perdue ?

[quote=« Syl20 »]
est-ce que tu considères que la balle transmet de l’énergie au sol aussi ?
La balle est supposée « au sol » au début, je crois :wink: Après si elle est en mouvement au sol, ca ne change pas grand chose je pense. En mouvement vertical ça change tout !
Ce qui serait intéressant ce serait de traiter le cas (la trajectoire de la brique après le rebond n’est pas rectiligne) :slight_smile: Oui, ce serait intéressant :slight_smile:
[/quote]