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INFLUENCE DE LA MASSE DE LA RAQUETTE PAR RAPPORT A LA MASSE DE LA BALLE.

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2 INFLUENCE DE LA MASSE DE LA RAQUETTE PAR RAPPORT A LA MASSE DE LA BALLE

3 Si Raquette et balle avaient la même masse On aurait le même effet que le carreau de la pétanque Après le choc, la raquette serait immobilisée La balle partirait à la même vitesse que la raquette avant le choc

4 Si : Raquette très lourde / balle La balle partirait à une vitesse double de la vitesse de la raquette

5 Ce résultat provient de : La conservation de la quantité de mouvement Lévaluation des pertes dénergie au cours du choc

6 Pertes dénergie Ces pertes sont évaluées par un coefficient de restitution énergétique appelé « e » « e » est défini par le rapport des vitesses relatives avant et après le choc

7 Modèle des masses Avant le choc : mobile de masse M animé dune vitesse V arrivant sur un mobile de masse m immobile. Après le choc, le mobile M a une vitesse V et le mobile m une vitesse v

8 Après limpact la raquette ralentit, mais ne sarrête pas

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11 Dans le cas du tennis, la raquette pèse aux environs de 300 g et la balle 60 g et e= 0,8 Ce qui donne une vitesse de balle après le choc égale à 1,3 fois la vitesse de la raquette pour un coup sans rotation

12 MV = MV + mv Si e = 1 ( pas de pertes énergétiques) V= V ( M-m) / (M+m) v= 2V. M / (M+m)

13 Donc : v est nulle si m très grand devant M v vaut 2v si m est très petit devant M v= 2V. M / (M+m)

14 Ex au service pour obtenir une vitesse de 190 km/h, il faut lancer la raquette à 145 km/h Pour une balle de fond de court qui part à 102 km / h, il faut une vitesse de raquette de 78 km / h ( après le choc la vitesse de la raquette sera de 45 km / h )

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17 SPORTSTennisTennis de table footballgolf e coef re0,80,850,740,65 M en kg0,300,103,800,200 m en kg0,060,0030,430,05 M / m5,0033,338,784,44 V en m/ s40,0030,0020,0050,00 résultats V en m/s28,028,416,434,8 v en m/s50,452,528,657,5

18 LES FRAPPES DE BALLES A EFFETS

19 Pour faire des effets il faut dissocier lorientation de la perpendiculaire au tamis par rapport à la direction de sa vitesse

20 sans effet coupé lifté

21 La raquette animée dune vitesse V R avant le choc vient frapper la balle. Celle ci repart après le choc avec une vitesse V B et une rotation N. Le contact raquette-balle dure quelques millisecondes

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23 Illustration des coups liftés

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31 Illustrations des coups coupés

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38 Coup droit lifté et revers coupé

39 Langle donné au tamis pour produire la rotation change aussi la direction de départ de la balle La balle part dans une direction intermédiaire entre la perpendiculaire au tamis et la vitesse du tamis

40 La rotation croît linéairement avec langle Si on augmente trop langle, la vitesse linéaire chute 30° est un bon angle : ce qui donne une une rotation de 50% de sa valeur maximale et une vitesse à 85% de sa valeur maximale

41 LINFLUENCE DU CHAMP DE PESANTEUR

42 Les trajectoires de balles sur terre sont dépendantes du champ de pesanteur Simulation sur différents planètes

43 LINFLUENCE DE LAIR

44 La balle est freinée car elle se heurte au molécules dair. Cette force varie avec le carré de la vitesse : cette force varie au cours de la trajectoire Le cas du vide est extrême. Sur terre il existe des différences / température et / pression atmosphérique dues à laltitude

45 LES TRAJECTOIRES A EFFETS

46 Top spin au tennis de table : de 140 à 160 tr / s Coup de fond de court au tennis : 70 à 80 tr / s Coup franc au football : de 40 à 48 tr / s

47 Analyse dun coup franc de Platini

48 La balle tourne sur un axe vertical La force Magnus est dirigée vers la gauche ce qui lui permet de contourner le mur Vitesse : 102 km /h Rotation : 48 tr / s Angle latéral de 50 °

49 Pour réaliser des balles avec effets, il faut frapper avec une direction qui ne passe pas par le centre de la balle

50 Balle liftée Balle coupée, slicée, chopée tennis

51 Service slicé : axe de rotation vertical

52 Service « slicé »Service « lifté »

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54 Service lifté Le relanceur est déporté sur sa gauche

55 Le joueur en retour a été déporté sur sa gauche

56 Service lifté sur 2ème balle

57 Service lifté par Henneman

58 Service lifté Safin

59 Service slicé Le relanceur est déporté sur sa droite

60 Relanceur déporté par un service slicé

61 Utilisation de lamorti coupé pour augmenter la zone de défense de ladversaire

62 Echec de lamorti adverse

63 Amorti réussi sur un revers un peu court de R.Gasquet

64 Balle sans rotation Accumulation dair devant Défaut dair derrière

65 Leffet Magnus sur une balle liftée au tennis La rotation aide les molécules dair à séchapper en dessous Laccumulation dair se forme en haut

66 Leffet Magnus sur une balle coupée au tennis Laccumulation des molécules dair se fait en dessous

67 Cest la composante orthogonale Fm qui « déforme» les trajectoires Pratiquement pour trouver la direction de cette Force Fm, il suffit de partir du vecteur vitesse V et de tourner de 90° dans le sens de la rotation

68 En tennis, pour une vitesse de 150 km/h et une rotation de 60 tr / s, Magnus égale à la moitié du poids

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70 Lintensité de la force Magnus est proportionnelle : à la vitesse V à la rotation Lintensité de la force Magnus dépend de : létat de la surface de la balle (coefficient Magnus) Lintensité de la force Magnus

71 LE VOL DE BALLES Les conséquences des effets

72 Balles avec trajectoires identiques au départ

73 Utilisation de leffet coupé en défense

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75 Les angles darrivée au sol A la fin du vol, les trajectoires des balles liftés se rapprocheront plus de la verticale

76 Perte de vitesse des balles pendant le vol

77 Balle plate Balle liftée Balle coupé Même vitesse de départ : 72 km / h Quelle vitesse avant rebond ? 58 km / h ( - 20 %) 60 km / h ( - 18 %) 56 km / h ( -22 % )

78 LE REBOND DES BALLES INFLUENCE DES SOLS ET DES EFFETS

79 Flash espacé de 4 ms Temps de choc : 3 ms

80 La balle arrive avec une vitesse oblique V. Il y a diminution de Vv pertes dénergie: coef de restitution « e » Diminution de la vitesse verticale

81 Diminution de la vitesse horizontale à cause des frottements Soit la balle glisse pertes maximum Soit la balle roule pertes minimum

82 A- Des caractéristiques du sol ( coefficient de frottement balle-sol ) B- De leffet de la balle ( coupée ou liftée ) La condition « glisse » ou « roule » dépend de :

83 Caractéristiques du sol f = Frottement / mg Wimbledon : 0,3 Rolland Garros : 0,65 Bercy : 0,5

84 Rebond dune balle sans effet

85 Rebond dune balle avec effet lifté

86 Rebond dune balle coupée sur sol rugueux

87 Leffet coupé pour lamorti sur terre battue est très efficace Il peut même être « retro » sur cette surface

88 Amorti très coupé

89 Rebond dune balle rapide avec effet coupé sur sol lisse

90 Montée au filet en utilisant une balle coupée qui fuse

91 MODIFICATION DE LA ROTATION APRES LE REBOND

92 Rotation avant rebond balle liftée + 60 tr / s Balle plate Balle coupée - 60 tr / s + 71 tr / s + 46 tr / s + 6 tr / s Rotation après rebond

93 Balle coupée Balle plate et rot Balle lifté


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