Sujet Physique-Chimie — Terminale — Liban — Bac 2023

Exercice 1 EXERCICE 1 : UN « JET DE 7 MÈTRES » AU HANDBALL (11 POINTS) 2,0 m Source : hbcnantes.com Lors du match de handball opposant le club du HBC Nantes à l’US Ivry en 2020 au palais des sports de Beaulieu, le joueur nantais Valero Rivera se trouve face au gardien adverse pour un « jet de 7 mètres », le joueur étant placé à 7 mètres du but – l’équivalent du pénalty au football. Parmi les diverses options de tir qui s’offrent à lui, il choisit le lob, une trajectoire en cloche au-dessus du gardien avancé. Les objectifs de l’exercice sont, dans une première partie, d’étudier le mouvement d’un ballon lors d’un tir similaire filmé, et dans une seconde partie, d’étudier quelques caractéristiques des ondes sonores perçues à l’intérieur du palais des sports. Les deux parties de cet exercice sont indépendantes. A. Étude du mouvement d’un ballon lors du tir au-dessus du gardien Un « jet de 7 mètres » a été reproduit et filmé au gymnase, la chronophotographie du mouvement du ballon est la suivante : Données : - intensité du champ de pesanteur terrestre : g= 9,81 m·s-2 ; - constante universelle de gravitation : G= 6,67.10-11 m3·kg-1·s-2 ; - hauteur de la barre transversale d’un but de handball : 2,0 m. 23-PYCJ1LI1 2/13 Exercice 1 Dans cette étude : - Le système étudié est le ballon, les coordonnées de la position de son centre de masse G sont notées (x ; y) dans le repère R (O, ⃗i, ⃗j). - Dans ce repère, les coordonnées du vecteur vitesse du ballon sont notées (v ; v ) et celles x y de son vecteur accélération sont notées (a ; a ). x y - Le vecteur vitesse initiale v⃗⃗⃗⃗ du ballon forme un angle α avec l’horizontale. 0 y h 𝑗⃗ - L’action de l’air sur le ballon est négligée. - L’instant t = 0 correspondant à l’origine des dates est choisi juste après que le ballon a quitté la main du tireur. À cet instant, les coordonnées du centre de masse G du ballon sont (x = 0 ; 0 y = h = 2,34 m) 0 - Les courbes représentant les coordonnées du vecteur vitesse au cours du temps, après étalonnage du repère et pointage des positions successives du centre du ballon, sont données ci-dessous : 8 6 Courbe 1 )4 1 -s