Cinematique : Chute libre verticale (2 vecteurs avec angles)

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Science

Cinematique : Chute libre verticale (2 vecteurs avec angles)

Message par Science » sam. 5 oct. 2013 18:49

Bonjour à tous, un exercice me donne du fil à retorde et j'aimerais, si possible avoir un coup de main :)!

Voici l'énoncé :

Placée sur le tremplin d'une piscine, une personne lance un ballon à une vitesse de 8 m/s avec un angle de 40 degré au-dessus de l'horizontale. Au moment de lancer, le ballon est à 3m au-dessus du niveau de l'eau et à 10 m de l'autre bord de la piscine.

Si les deux lancés se font en même temps; quelle doit être le module de la vitesse du lancement de la balle pour qu'elle touche le ballon en plein vol et b) combien de temps après le lancement se rencontrent-ils ?

--------------------------

Alors voici comment je l'interprète :
À gauche : on a un vecteur de V=8m/s avec un angle de 40 degré x=0 y=3m

À droite complètement : on a l'autre vecteur ( 3 mètre plus bas donc à y=0 x=10m ) qui lui à un angle de 50 degré vers le ballon ( donc un angle de 130 degré si on mesure vers l'axe des x positif )

tel qu'indiqué sur le dessin.

Mon raisonnement est que lorsqu'ils se rencontrent x1=x2, y1=y2 et bien sûr t=t.

Le problème est que pour le temps que j'ai trouvé (0.722)s, les X correspondent mais les y sont légèrement décalés..

Lorsque les y correspondent le temps est de (0.7385)s et les x sont légèrement décalés..

Je trouve comme Vitesse de la balle : Vx=(-7.72)m/s et Vy=(9.2)m/s

Sentez-vous à l'aise si vous avez une autre démarche à me proposé. Merci !
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SoS(11)
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Re: Cinematique : Chute libre verticale (2 vecteurs avec ang

Message par SoS(11) » sam. 5 oct. 2013 21:23

Bonjour,

A priori vous avez dû trouver la bonne démarche car vos valeurs sont exactes. Pour la différence elle est simplement liée aux arrondis dans les calculs. Pour ma part je trouve t=0,72s.

Si vous avez d'autres questions sur ce sujet n'hésitez pas.
Science

Re: Cinematique : Chute libre verticale (2 vecteurs avec ang

Message par Science » dim. 6 oct. 2013 02:47

Merci pour la réponse, j'ai refais mes calculs et j'hésite maintenant avec la valeur t=1.12 secondes. Qu'en pensez-vous ??

Au niveau des x cela concorde parfaitement, mais au niveau des y...
Science

Re: Cinematique : Chute libre verticale (2 vecteurs avec ang

Message par Science » dim. 6 oct. 2013 03:29

Vous avez raison, oublié mon dernier commentaire, la vrai valeur est bien de 0.716 pour être plus précis !
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Re: Cinematique : Chute libre verticale (2 vecteurs avec ang

Message par SoS(11) » dim. 6 oct. 2013 09:23

Parfait, bonne journée à vous et à bientôt pour une autre question.
sisi SSI

Re: Cinematique : Chute libre verticale (2 vecteurs avec ang

Message par sisi SSI » mer. 9 oct. 2013 18:29

Je n'y arrive tout simplement pas.
J'ai débuté en essayant de trouver le temps t et j'ai toujours un temps de .92 secondes...
Par quel chemin vous y êtes prit?
Physique 101

Re: Cinematique : Chute libre verticale (2 vecteurs avec ang

Message par Physique 101 » mer. 9 oct. 2013 19:30

Salutations,

Je viens de consulter les données de ce problème et j'aimerais en savoir davantage sur la démarche à adopter lorsque deux objets sont impliqués. Quelles formules doivent être utilisées? C'est bien le temps que l'on doit chercher en premier? Comment obtenir ce 0,72s? Des suggestions sur la méthode à employer pour bien démarrer la démarche?
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Re: Cinematique : Chute libre verticale (2 vecteurs avec ang

Message par SoS(13) » mer. 9 oct. 2013 20:23

Bonsoir à vous deux,

La méthode est donnée par le premier intervenant : il faut avoir simultanément x1 = x2 et y1 = y2 pour qu'il y ait rencontre en un point.
Donc vous devez commencer pas écrire les lois horaires des deux mobiles x1(t), x2(t), y1(t) et y2(t). Pour cela reportez vous au cours correspondant.
Puis réaliser un système avec les deux équations données par la condition de rencontre.
Il est plus simple de commencer par trouver le temps en éliminant la vitesse entre les deux équations.
Bon courage.
physiquehelp

Re: Cinematique : Chute libre verticale (2 vecteurs avec ang

Message par physiquehelp » mer. 9 oct. 2013 22:00

et comment pouvons-nous éliminé les vitesses !?
toutes les formules demande la vitesse non ... je dois probablement égaliser les deux équations, mais je n'arrive pas à une réponse cohérente.
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Re: Cinematique : Chute libre verticale (2 vecteurs avec ang

Message par SoS(13) » mer. 9 oct. 2013 22:15

Vous obtenez un système de deux équations à deux inconnues t et v.
Pour le résoudre, vous pouvez exprimer une inconnue en fonction de l'autre, il ne vous restera alors qu'une inconnue.
boule à 0

Re: Cinematique : Chute libre verticale (2 vecteurs avec ang

Message par boule à 0 » jeu. 10 oct. 2013 00:03

Serait-il possible d'expliquer explicitement, étape par étape le problème.
Je comprends le raisonnement et ce qu'il faut faire, mais je n'y arrive tout simplement pas.

j'ai trouvé les équations x et y, avec le ballon et avec la balle, grâce aux formules x=x0+vt+1/2 at^2 et y=y0+vt+ 1/2 at^2
Mais lorsque que je fais x1=x2 et y1=y2, pour trouver mon t ou la vitesse de la balle, sa ne fonctionne pas
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Re: Cinematique : Chute libre verticale (2 vecteurs avec ang

Message par SoS(13) » jeu. 10 oct. 2013 08:12

Bonjour (si vous changez sans arrêt de "prénom", il m'est difficile de suivre la conversation)
Qu'est ce que vous entendez par :
boule à 0 a écrit :sa ne fonctionne pas
Soyez précis(e) dans le questionnement si vous voulez des réponses adaptées.
A quel niveau se situe votre problème ?
Donnez-moi vos expressions de x1, y1, x2, y2 pour voir si vous partez sur de bonnes bases.
Physique 101

Re: Cinematique : Chute libre verticale (2 vecteurs avec ang

Message par Physique 101 » jeu. 10 oct. 2013 20:13

Pour ma part, je vous ai écrit plus tôt et j'éprouve les mêmes problèmes que l'intervenant précédant. Voici mes 4 équations :

Y1= 3 + 5,14t-4,9t^2
Y2=v0sin50t - 4,9t^2

X1 = 6,13t
X2= 10 + v0cos50t

Est-ce bien parti? Ensuite dois-je additionner les équations de x et y entre elles ou effectuer des égalités? J'ai essayé différentes méthodes et n'arrive pas à isoler mon t.

En faisant les égalités j'obtiens : v0= 6,71 + 3/0,766t et t=10/6,13-v0 X 0,64

Si ces deux expressions étaient exactes je remplacerais un des termes dans l'autre. Or, je doute de l'exactitude de ces expressions et n'arrive de toute façon pas à les résoudre. Merci pour votre aide.
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Re: Cinematique : Chute libre verticale (2 vecteurs avec ang

Message par SoS(13) » jeu. 10 oct. 2013 20:23

Bonjour Physique 101 ?
Il y a une erreur de signe sur x2 car l'angle de 50° est orienté en sens inverse de l'axe x.
Ensuite vous égalisez les x d'une part et les y de l'autre.
Physique

Re: Cinematique : Chute libre verticale (2 vecteurs avec ang

Message par Physique » jeu. 10 oct. 2013 20:37

Oui, dans la résolution des équations j'ai calculé une vitesse négative pour la balle...
Verrouillé