SOS physique-chimie

Bonjour

J'aimerais de l'aide pour un exercice

Afin de réaliser un coup, un jour de billard propulse une boule blanche à la vitesse v1=0,50 m/s sur une boule rouge immobile.
Au moment du choc, la trajectoire de la boule rouge fait un angle de 90° avec celle de la boule blanche incidente.
[Données : la masse des boules de billard français est de 209g]

1) Quel est le référentiel d'étude choisi pour l'étude de ce mouvement ? Peut il être considéré comme Galiléen ?
Réponse: Le référentiel terrestre, peut être considéré comme galiléen.

Je ne comprends pas pourquoi il est considéré comme galiléen alors que le système n'est pas isolé ou pseudo-isolé (la boule blanche se déplace, puis la boule rouge se déplace)

2) En justifiant, indiquer quel système choisir pour pouvoir appliquer la première loi de Newton ?
Réponse: Le système formé par la boule blanche incidente et la boule rouge.

Je ne comprends pas comment on peut utiliser la première loi de Newton alors que le système n'est ni immobile ni en mouvement rectiligne uniforme.

3) A l'aide d'une construction graphique, déterminer le vecteur quantité de mouvement p'1 de la boule blanche après le choc, sachant que la boule rouge à une vitesse de valeur v2=0,20 m/s après le choc. Quelle est la vitesse v'1 de cette boule après le choc ?
Début de réponse: Pour ce système, la somme des vecteurs quantité de mouvement avant et après le choc doit être la même.

Je ne comprends pas pourquoi on applique la loi de conservation de quantité de mouvement alors que ce n'est pas un système isolé ou pseudo-isolé.


Merci de m'éclairer

Bonjour Julien.

1) Quel est le référentiel d'étude choisi pour l'étude de ce mouvement ? Peut il être considéré comme Galiléen ?
Réponse: Le référentiel terrestre, peut être considéré comme galiléen.

Je ne comprends pas pourquoi il est considéré comme galiléen alors que le système n'est pas isolé ou pseudo-isolé (la boule blanche se déplace, puis la boule rouge se déplace)

Vous confondez référentiel et système étudié.
Ce que l'on appelle système est l'objet ou le groupe d'objet dont on étudie le mouvement : dans cet exercice le système est l'ensemble des deux boules.
Le référentiel est le "cadre" par rapport auquel on étudie le mouvement du système ici des deux boules : dans ce référentiel, avant la choc la boule blanche a un mouvement rectiligne et uniforme ; la boule rouge elle est immobile.
Pourquoi la boule blanche est en mouvement rectiligne et uniforme ? Elle est soumise à son poids et à la réaction du plateau horizontal ces deux actions (forces)se compensent et on considère que les frottements sont négligeables : la boule blanche ne ralentie pas.

Le référentiel terrestre est supposé galiléen, ce qui n'est pas rigoureusement le cas : un référentiel galiléen est soit immobile soit en mouvement rectiligne et uniforme par rapport à un autre référentiel galiléen : le référentiel terrestre dont le repère d'espace est lié à la surface du sol a par rapport au référentiel héliocentrique, non seulement un mouvement de rotation autour de l'axe nord sud mais aussi un mouvement de révolution autour du Soleil.
Cependant pour simplifier l'étude on le considère galiléen et il est donc possible d'appliquer la conservation de la qualité de mouvement pour le système constitué par l'ensemble de la boule blanche et de la boule rouge. (Remarque dans un référentiel non galiléen, la conservation de la quantité de mouvement pour un système pseudo isolé ne s'exprime pas aussi simplement : en conséquence dans toutes les situations rencontrées en terminale le référentiel est supposé galiléen.)

Est-ce que le système des deux boules est pseudo isolé,si vous relisez votre cours, il y est écrit que dans un référentiel galiléen un objet pseudo isolé est immobile ou a un mouvement rectiligne et uniforme. Donc le système est isolé.

2) En justifiant, indiquer quel système choisir pour pouvoir appliquer la première loi de Newton ?
Réponse: Le système formé par la boule blanche incidente et la boule rouge.

Je ne comprends pas comment on peut utiliser la première loi de Newton alors que le système n'est ni immobile ni en mouvement rectiligne uniforme.

Si vous avez bien lu et j'entends lu avec application ce qui précède, vous ne devez plus avoir de souci de compréhension.

3) A l'aide d'une construction graphique, déterminer le vecteur quantité de mouvement p'1 de la boule blanche après le choc, sachant que la boule rouge à une vitesse de valeur v2=0,20 m/s après le choc. Quelle est la vitesse v'1 de cette boule après le choc ?
Début de réponse: Pour ce système, la somme des vecteurs quantité de mouvement avant et après le choc doit être la même.

Je ne comprends pas pourquoi on applique la loi de conservation de quantité de mouvement alors que ce n'est pas un système isolé ou pseudo-isolé.

Pour la suite maintenant que vous ne vous posez plus de question sur l'application de la loi de conservation, je vous laisse poursuivre. Mais n'hésitez pas après réflexion à revenir sur le forum (avec un réponse ou une ébauche de réponse);

Merci de votre aide


Mais pourtant dans l'énoncé ils ne disent pas qu'on néglige les frottements de l'air.


Mais si j'ai bien compris, c'est un référentiel galiléen car:
-avant le choc, la boule blanche a un mouvement rectiligne uniforme et la boule rouge est immobile
-après le choc, la boule rouge a un mouvement rectiligne uniforme et la boule blanche est immobile

Donc le système est pseudo isolé, donc c'est un référentiel galiléen ?

Même si l'énoncé ne le précise pas, dans cet exercice il est nécessaire de négliger les frottements (de la boule sur la tableau ou de la boule dans l'air).
Deux façons de voir les choses :
Après analyse de la situation, on affirme que l'objet est isolé donc comme on observe que le mouvement est rectiligne est uniforme pour la boule blanche (ou immobile pour la boule rouge) alors le référentiel terrestre peut être considéré comme galiléen.
Ou : on part de l'hypothèse que le référentiel est galiléen, on constate que le mouvement est pour la blanche rectiligne et uniforme (ou immobile pour la rouge) et on en déduit que le système est pseudo isolé.