QCM : Physique des trajectoires en volley-ball — 9 questions

Questions et réponses du QCM

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

Supposer que la balle subit une force horizontale constante
Négliger la résistance de l’air et considérer la balle comme un point matériel
Remplacer la pesanteur par une accélération dirigée vers l’avant
Admettre que la balle reste en mouvement circulaire pendant tout le vol

Négliger la résistance de l’air et considérer la balle comme un point matériel

Explication

Le modèle repose sur l’assimilation de la balle à un point matériel et sur l’hypothèse sans frottements de l’air. Dans ces conditions, la pesanteur est la force principale et la trajectoire devient parabolique.

2. Qu'est-ce que la trajectoire parabolique du smash en volley-ball ?

Une trajectoire en cercle décrite par la balle.
Une trajectoire aléatoire dépendant du vent.
Une trajectoire en forme de parabole que la balle suit lors du smash.
Une trajectoire rectiligne suivie par la balle.

Une trajectoire en forme de parabole que la balle suit lors du smash.

Explication

La trajectoire parabolique du smash est une courbe en forme de parabole que la balle suit, modélisée par la physique du mouvement projectile sans frottements.

3. Dans ce modèle, quelle est l’expression de la position horizontale de la balle au cours du temps ?

x(t)=h0 + x tan(alpha)
x(t)=v0 sin(alpha) t²
x(t)=h0 + v0 sin(alpha) t
x(t)=v0 cos(alpha) t

x(t)=v0 cos(alpha) t

Explication

Sans force horizontale, la vitesse horizontale reste constante, donc la position horizontale varie linéairement avec le temps. L’expression correcte est x(t)=v0 cos(alpha) t.

4. Quelle est la forme géométrique de la trajectoire du smash dans le modèle sans frottements ?

Une parabole ouverte vers le bas
Une parabole ouverte vers le haut
Une ligne droite
Une ellipse

Une parabole ouverte vers le bas

Explication

La trajectoire du smash, modélisée sans frottements, est une parabole orientée vers le bas, résultant d'une décomposition du mouvement en composantes horizontale et verticale.

5. Quelle expression décrit la position verticale de la balle dans le modèle sans frottements ?

y(t)=h0+v0 cos(alpha) t − g t
y(t)=v0 sin(alpha) t² + h0
y(t)=h0+v0 sin(alpha) t − (1/2) g t²
y(t)=h0 − v0 sin(alpha) t + (1/2) g t²

y(t)=h0+v0 sin(alpha) t − (1/2) g t²

Explication

La verticale est soumise uniquement à la pesanteur, d’où un terme en t² avec un signe négatif. L’expression correcte est y(t)=h0+v0 sin(alpha) t − (1/2) g t².

6. Quel est le rôle principal du modèle cinématique sans frottements dans l'étude de la trajectoire du smash au volley-ball ?

Il modélise la balle comme un corps rigide soumis à des forces complexes.
Il considère uniquement la force gravitationnelle sans tenir compte de la vitesse initiale.
Il introduit la force de frottement pour rendre le modèle plus précis.
Il permet de simplifier la modélisation en négligeant la résistance de l'air.

Il permet de simplifier la modélisation en négligeant la résistance de l'air.

Explication

Le modèle sans frottements simplifie l'étude en négligeant la résistance de l'air, ce qui permet d'analyser la trajectoire parabolique de la balle.

7. Que devient la trajectoire lorsque l’on élimine le temps entre x(t) et y(t) ?

Une fonction quadratique en x, donc une parabole ouverte vers le bas
Une droite de pente constante
Une courbe exponentielle croissante
Un cercle de rayon fixé

Une fonction quadratique en x, donc une parabole ouverte vers le bas

Explication

En remplaçant t dans y(t) à partir de x(t), on obtient une expression en x². Cette forme quadratique décrit une parabole ouverte vers le bas dans ce modèle.

8. Quand a été établi que la trajectoire du smash en volley-ball suit une parabole dans le modèle sans frottements ?

Après la réalisation d'expériences en 2010
Au début du développement du modèle cinématique
Après la découverte de l'effet Magnus dans les années 1930
Lors de la formulation des lois de Newton au XVIIe siècle

Au début du développement du modèle cinématique

Explication

La trajectoire parabolique du smash a été théorisée dès l'établissement du modèle cinématique sans frottements, basé sur les lois de Newton, qui remonte au XVIIe siècle. Les autres options concernent des événements ou découvertes ultérieures ou hors contexte.

9. En quoi la limite du modèle sans frottements de l'air diffère-t-elle de la réalité lors de l'étude de la trajectoire du smash au volley-ball ?

Le modèle néglige la résistance de l'air, alors que dans la réalité, cette résistance influence la trajectoire.
Le modèle inclut la résistance de l'air, contrairement à la réalité où elle est négligeable.
Le modèle considère la résistance de l'air comme négligeable, mais en réalité, elle est la force principale.
Le modèle ne prend pas en compte la gravité, contrairement à la réalité.

Le modèle néglige la résistance de l'air, alors que dans la réalité, cette résistance influence la trajectoire.

Explication

Le modèle idéal néglige la résistance de l'air, alors qu'en réalité, la résistance influence la trajectoire du projectile, notamment par l'effet Magnus et la déviation de la trajectoire.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 9 flashcards sur Physique des trajectoires en volley-ball.

Trajectoire parabolique — définition ?

Courbe décrite par un projectile sous gravité sans frottements.

Trajectoire parabolique notion

Trajectoire en forme de parabole, trajectoire du smash.

Modèle cinématique — principe ?

Trajectoire décrite par équations sans forces de frottement.

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