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# Examen Biomecanique, Session 1, mars 2019

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Title: Biomécanique Session 1 

[* Duré 1h20 *]

Semestre 2 

2019 

Romain Gailhac

Presentation: [* Calculatrice autorisée. *]

[*Tout autre document ou appareil électronique est interdit (Téléphone PC etc…). Un soin particulier sera porté à la clarté et l’expression des réponses ainsi que le respect de la langue de Molière. Rappel tout manquement au règlement est soumis au décret n°92-657 du 13 juillet 1992 relatif à la procédure disciplinaire dans les établissements publics d'enseignement supérieur placés sous la tutelle du ministre chargé de l'enseignement supérieur.*]

!{center}[width=0.3\linewidth]images/figure0.png!

*([shuffle=false ,columns=1,needspace=5cm] 

 [==L’exercice suivant porte sur l’étude d’un service au tennis. (13 points)==] 

Un joueur de tennis effectue un service. La balle part horizontalement à une hauteur de yi = 2,4 m. Le service s’effectue à 12 m du filet. Celui-ci a une hauteur de 0,9 m. On néglige la résistance de l’air

#![height=8cm]images/figure1.png!

!{center}[width=1\linewidth]images/figure1.png!

*<lines=4> Faites un bilan des forces extérieures qui agissent sur le centre de gravité de la balle depuis le moment où elle perd le contact avec la raquette jusqu’à son retour au sol. (1 point)

-[O]{0} O

-[P]{1} P

+[V]{2} V

*<lines=4> A l’aide de la seconde loi de Newton, donner l’expression du vecteur accélération du centre de gravité de la balle pendant sa chute libre. (2 points)

-[O]{0} O

-[P]{1} P

+[V]{2} V

*<lines=4>Ecrire et représentez les équations horaires de la vitesse et de la position en x et y. (2 points)

-[O]{0} O

-[P]{1} P

+[V]{2} V

**Donnez l’expression littérale de l’équation de la trajectoire de y en fonction de x, g, vi, t et yi. (2 points)

+ [$y=Y_{i}-\dfrac{1}{2}\dfrac{g}{V_{i}^{2}}x^{2}$]

-

-

**Donnez un encadrement de la vitesse initiale pour que la balle passe au dessus du filet et qu’elle retombe à l’intérieur de la zone de service. (2 points)

+

-

-

**A présent, le vecteur vitesse initiale est orienté vers le bas d’un angle avec l'horizontale toujours à une hauteur initiale yi = 2,4 m. Réécrivez les équations horaires pour les positions x et y et donner la nouvelle équation de la trajectoire y, en fonction de x, g, vi, t,  et yi. (2 points)

+

-

-

**Avec une vitesse de frappe vi = 200 km/h et un angle  = 45° vers le bas, le service sera-t-il réussi ? (2 points)

+OUI

-NON

)*

*([shuffle=true ,columns=2,needspace=5cm]

[== Questions de cours ==]

**[id=cours03] La deuxième loi de Newton est aussi appelée:

- principe d’inertie.

- loi des actions réciproques.

+ principe fondamental de la dynamique.

**[id=cours04] La troisième loi de Newton est aussi appelée:

- principe d’inertie.

+ loi des actions réciproques. 

- principe fondamental de la dynamique.

**[id=cours05] Un système est isolé:

+ si il n’est soumis à aucune force.

- si il n’est soumis qu’à une seule force.

- si il est soumis à plusieurs forces qui se compensent.

- si il est soumis à plusieurs forces qui ne se compensent pas.

**[id=cours06] Un système est pseudo-isolé:

- si il n’est soumis à aucune force.

- si il n’est soumis qu’à une seule force.

+ si il est soumis à plusieurs forces qui se compensent.

- si il est soumis à plusieurs forces qui ne se compensent pas.

**[id=cours07] Tout système soumis à un ensemble de forces qui se compensent:

+ peut être immobile.

+ peut être en mouvement rectiligne uniforme.

- peut être en mouvement rectiligne quelconque.

- peut être en mouvement circulaire uniforme.

)*