Chapitre 4. Le tir oblique

Exercices sur le chapitre 4 (tir oblique)
Exercice n°1
A la surface de la Terre, on a lâché une bille blanche
sans vitesse initiale du point de coordonnées (0,1 ; 1,5).
En même temps on a lancé horizontalement vers la
gauche une bille noire du point de coordonnées (1,4 ;
1,5) avec une vitesse de 2 m/s.
Sachant que les positions de la bille blanche sont
représentées toutes les 0,1s,
représentez les
positions de la bille noire aux mêmes instants.
Exercice n°2
Un garçon joue au tennis contre un mur sur un sol
horizontal. Alors qu'il se trouve à une distance de 7 m
du mur, il frappe la balle horizontalement à une
hauteur de 1,5 m en direction de celui-ci. La vitesse
initiale de la balle est égale à 20 m/s.
Déterminez
a) le temps que met la balle pour atteindre le mur,
b) la hauteur par rapport au sol du point d'impact de la balle sur le mur,
c) les composantes horizontale et verticale de la vitesse juste avant l'impact sur le mur,
d) l'angle formé par la vitesse juste avant l'impact et le mur.
Exercice n°3
Un élève lance horizontalement une boulette de papier en
direction d’une corbeille avec une vitesse initiale de 3 m/s.
La géométrie du problème est représentée sur le schéma
ci-contre.
Déterminez
a) l’intensité de la vitesse de la boule de papier 0,1 s
après le lancer,
b) le temps que met la boule de papier pour arriver à
la verticale du point A,
c) si la boule de papier entre dans la corbeille.
Exercice n°4
Un cascadeur automobile désire sauter avec sa voiture
sur la terrasse horizontale EF d’un immeuble (cf.
schéma). La géométrie du problème est la suivante : OC =
8 m, CD = 13 m, DE = 10 m, EF = 20 m, α = 30°. Le
cascadeur pense que s’élancer à la vitesse de 54 km/h
devrait convenir. On vous demande de le vérifier.
a) En vous basant sur le système de référence
proposé sur la figure, écrivez les équations
horaires de x(t), y(t), vx(t) et vy(t) de la voiture.
b) Déterminez la coordonnée y du véhicule lorsqu’il se trouve à la verticale du mur ED de l’immeuble.
c) Déterminez les coordonnées du point d’impact de la voiture sur la plateforme.
d) Déterminez les composantes du vecteur vitesse au moment de l’impact.
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Exercice n°5
Un joueur de football frappe une balle avec une vitesse de 15 m/s dans une direction faisant un angle de 40° par
rapport à l'horizontale. Déterminez
a) la durée pour atteindre le sommet de la trajectoire,
b) la hauteur maximale atteinte,
c) la portée du tir,
d) la durée pour retomber sur le sol,
e) la vitesse du ballon lorsqu'il touche le sol,
f) l'angle formé par le vecteur vitesse et l'horizontale lorsque le ballon touche le sol.
Exercice n°6
Un garçon lance une balle d'une hauteur de 1,50 m au-dessus d'un sol horizontal. Trois secondes plus tard la
balle retombe sur le sol à 7 m du lanceur. Déterminez l'intensité de la vitesse initiale et l'angle formé par la
direction du lancer et l'horizontale.
Exercice n°7
Sur une route mal éclairée, un automobiliste roulant à la vitesse de 72 km/h rate le virage et s'élance
horizontalement en direction d'un ravin dont la pente fait un angle de 45° avec l'horizontale. Déterminez la
vitesse de la voiture juste avant l'impact avec le sol.
Exercice n°8
La figure ci-contre schématise une
chronophotographie d’une bille
lancée à la surface de Mars. Sur
la figure les positions de la bille
sont représentées toutes les 300
ms, ainsi que les vecteurs vitesse
instantanée. L’échelle de la figure
est inconnue. L’échelle de
représentation des vitesses est
1 c m  1m/s.
Montrez que
l’accélération est constante et
déterminez l’intensité de celle-ci.
Exercice n°9
Du haut d’un immeuble, Zazie lance
des boules de neige sur Nestor qui
passe dans sa rue, 30 m plus bas.
Elle lance une boule obliquement
vers le bas avec une vitesse
initiale qui fait un angle de 36°
avec l’horizontale. On néglige la
résistance de l’air.
a) Nestor est immobile, à 20
m du pied de l’immeuble.
Quelle vitesse doit-elle
donner au projectile pour qu'il atteigne la tête de Nestor, à 1,50 m du sol?
b) Nestor se déplace à une vitesse de 4 m/s vers l’immeuble et se trouve au moment du tir à la même
distance de 20 m. Zazie lance une boule sous le même angle de 36° avec une vitesse initiale de 10 m/s.
Va-t-elle atteindre Nestor?
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