QCM : Modélisation de la trajectoire au volley — 10 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle simplification permet de modéliser le smash comme une trajectoire parabolique ?

Tenir compte de la rotation de la balle dès le départ
Supposer que la balle garde une vitesse verticale constante
Assimiler la balle à un point matériel et négliger les frottements de l’air
Considérer que la balle subit une force horizontale constante

Assimiler la balle à un point matériel et négliger les frottements de l’air

Explication

Le modèle repose sur une balle assimilée à un point matériel et sur l’absence de frottements de l’air. Ainsi, le mouvement horizontal et le mouvement vertical peuvent être traités séparément.

2. Pourquoi la trajectoire du smash est-elle représentée par une parabole ouverte vers le bas ?

Parce que la hauteur initiale impose une courbe circulaire
Parce que la balle subit une poussée vers le haut
Parce que la pesanteur agit seule sur la balle dans la direction verticale
Parce que la vitesse horizontale diminue régulièrement

Parce que la pesanteur agit seule sur la balle dans la direction verticale

Explication

Dans le modèle, seule la pesanteur agit verticalement, ce qui conduit à une fonction du second degré orientée vers le bas. La vitesse horizontale reste constante, elle ne crée donc pas de courbure.

3. Quelle condition le smash doit-il respecter au niveau du filet pour être valide ?

La balle doit toucher le filet puis retomber dans le camp adverse
La balle doit passer au ras du filet à vitesse nulle
La hauteur de la balle doit être exactement égale à 2,43 m
La hauteur de la balle doit être supérieure à 2,43 m

La hauteur de la balle doit être supérieure à 2,43 m

Explication

Le filet mesure 2,43 m chez les hommes, et la balle doit le franchir avec une hauteur strictement supérieure à cette valeur. Passer exactement à 2,43 m ne garantit pas le franchissement.

4. Que représente la résolution de y(x)=0 dans l’étude du smash ?

Le point où la balle change de rotation
Le point où la trajectoire coupe le sol
Le point où la balle atteint la hauteur du filet
Le point où la vitesse horizontale devient nulle

Le point où la trajectoire coupe le sol

Explication

Résoudre y(x)=0 permet de trouver l’endroit où la balle touche le sol, donc le point d’impact. La solution positive donne la distance horizontale parcourue.

5. Quel critère définit le smash optimal ?

Donner à la balle la trajectoire la plus longue possible
Faire retomber la balle le plus vite possible dans le camp adverse
Faire monter la balle le plus haut possible au-dessus du filet
Maximiser la durée de suspension de la balle

Faire retomber la balle le plus vite possible dans le camp adverse

Explication

Le smash optimal cherche à rendre la défense difficile en réduisant au maximum la distance horizontale entre le filet et l’impact. Une retombée rapide dans le camp adverse est donc recherchée.

6. Dans l’exemple étudié, quelle valeur d’angle est annoncée comme optimale ?

Environ 0°
Environ +15°
Environ −15°
Environ −45°

Environ −15°

Explication

Pour h0 ≈ 2,70 m et v0 = 15 m/s, l’angle optimal est voisin de −15°. Cet angle permet à la balle de passer juste au-dessus du filet tout en retombant rapidement.

7. Quel effet réel n’est pas pris en compte dans le modèle idéal du smash ?

La hauteur initiale de frappe
La pesanteur terrestre
Les frottements de l’air
La séparation des mouvements horizontal et vertical

Les frottements de l’air

Explication

Le modèle idéal néglige les frottements de l’air, alors qu’ils ralentissent réellement la balle et modifient sa trajectoire. C’est une des limites majeures du modèle.

8. Quel phénomène lié à la rotation modifie l’allure réelle de la trajectoire ?

L’effet Magnus
La poussée d’Archimède
L’effet Doppler
La réfraction atmosphérique

L’effet Magnus

Explication

La rotation de la balle crée un effet aérodynamique appelé effet Magnus, qui modifie les pressions d’air autour d’elle. Cela peut accentuer la chute par rapport à une parabole idéale.

9. Que permettent de mesurer les logiciels d’analyse vidéo dans le cadre de l’optimisation d’un geste sportif ?

La taille du joueur et la couleur du ballon
Le nombre de spectateurs et la durée du match
La vitesse, la hauteur et la trajectoire
La température du terrain et le vent intérieur

La vitesse, la hauteur et la trajectoire

Explication

Les logiciels d’analyse vidéo servent à mesurer la vitesse, la hauteur et la trajectoire afin d’améliorer les performances. Ils fournissent donc des données utiles à l’optimisation du geste.

10. Quel sport cité utilise une modélisation de trajectoire balistique comparable à celle du smash ?

Le rugby sur mêlée
Le tir à trois points au basketball
L’escalade en moulinette
La natation en relais

Le tir à trois points au basketball

Explication

Le cours cite le basketball, notamment les tirs à trois points, parmi les sports où l’on retrouve une modélisation balistique. Le service au tennis et les coups francs au football sont aussi des exemples similaires.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Modélisation de la trajectoire au volley.

Trajectoire parabole — définition ?

Trajectoire y(x) du 2e degré sous pesanteur.

Frottements air — rôle ?

Ralentissent la balle, modifient la trajectoire.

Hauteur du filet — contrainte ?

Hauteur minimale de la balle au filet > 2,43 m.

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Consultez la fiche de révision complète sur Modélisation de la trajectoire au volley.

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