Sujet Physique-Chimie — Terminale — Liban — Bac 2017

EXERCICE I : LA MÉCANIQUE AU SERVICE DE LA PÉTANQUE (5 points) La pétanque est un jeu de boules dérivé du jeu provençal aussi appelé "la longue". Le but du jeu consiste tout simplement à lancer la boule le plus près possible du "but" matérialisé par le bouchon. Le terrain de jeu est horizontal. Au début d’une partie de pétanque, un joueur trace un cercle sur le sol, il se place dans ce cercle et lance le bouchon à une distance entre 6 et 10 mètres de ce cercle. Les joueurs de pétanque ont le choix entre pointer c'est-à-dire tenter de placer leur boule plus près du but que l’adversaire ou tirer c'est-à-dire déplacer la boule adverse pour l'éloigner du "but" et remporter le point. Le pointeur joue avec des boules de petit diamètre (71 à 74 mm) pour offrir moins de surface au tireur, assez lourdes pour un meilleur contrôle (710 à 740 g). Le tireur joue avec des boules de gros diamètre (74 à 78 mm), légères afin de limiter la fatigue (670 à 700 g), D’après http://www.la boule bleue.fr Cet exercice aborde l’étude d’un lancer d’une boule par un pointeur, puis par un tireur. Dans tout l’exercice, les frottements seront négligés. Partie A - Le pointeur Le pointeur lance sa boule de masse m = 710 g avec une vitesse initiale ⃗⃗⃗⃗ faisant un angle par rapport à l’horizontale. L’origine O est prise au point où le pointeur lâche la boule. Le modèle de la chute libre conduit aux équations horaires du mouvement du centre G de la boule dans le repère (O, x, y) : x cos ). { - g. sin ).t Donnée : intensité du champ de pesanteur sur Terre : g = 9,81 m.s-2 1. On réalise la chronophotographie du mouvement de la boule lancée par le pointeur. Cette chronophotographie est représentée ci-dessous ; l’intervalle de temps entre deux prises de vue est de 33,3 ms. y v⃗⃗⃗ x O 17PYSCSLI1 2/11 Quelques coordonnées du centre de la boule de pétanque Date t (s) x (m) y (m) 0,000 0,000 0,000 0,033 0,117 0,117 0,067 0,243 0,243 0,100 0,346 0,360 1.1. Déterminer, à partir de la chronophotographie, la valeur de l’angle entre l’horizontale et le vecteur vitesse à l’origine des dates en précisant la méthode choisie. 1.2. En exploitant le modèle de la chute libre et en utilisant les résultats expérimentaux, déterminer la