Projet : lanceur de balles de tennis

Projet : lanceur de balles de tennis - Sciences - Discussions

Marsh Posté le 10-10-2004 à 13:01:30    

Salut à tous,
 
Notre projet de première année (ingénieur civil) est la construction d'un lanceur de balles de tennis.
 
Ayant déjà quelque peu réfléchi aux différentes étapes, j'ai quelques questions...
 
- en ce qui concerne la trajectoire de la balle, je pense qu'il ne faut pas négliger les frottements avec l'air.
 
quels sont ces frottements ? d'après ce que j'ai lu, ils dépendent du carré de la vitesse... seulement ils dépendent également de la surface de frottement...  
 
comment peut on connaitre la valeur à considérer ? d'après un cours de meca, ils faut trouver une fonction dépendant de la vitesse qu'on construira empiriquement ... seulement je suppose qu'il y a un moyen pour former cette fonction de manière théorique (méca des fluides ou autres) qui donnera de bons résultats en pratique...
 
si quelqu'un a des informations là dessus...
 
- le lanceur doit être exclusivement mécanique et il est suggéré d'utiliser un ressort pour la propulsion. La force qu'exerce le ressort est F = - kx et a partir de là je voudrais connaitre la vitesse qu'atteindra la balle une fois que le ressort sera revenu à sa position d'équilibre.
 
Mon raisonement est le suivant :
 
F = -kx = ma => a = - (k/m) x  
en faisant l'intégrale de x = - x0 à 0 de l'accélération par rapport à dx, on devrait obtenir la vitesse non ?
 
donc v = (x0².k )/(2 m)
 
est ce exact (j'ai du louper une suptilité...)
 
Ensuite, si vous avez des informations diverses concernant mathlab (bon tuto ou autre), je suis également prenneur...
 
Merci :)


Message édité par TriadPtale le 10-10-2004 à 13:13:56
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Marsh Posté le 10-10-2004 à 13:01:30   

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Marsh Posté le 10-10-2004 à 13:27:52    

J'avais lu il y a assez longtemps un traité sur l'aéro-dynamique d'une balle de baseball. C'était en anglais et assez complexe.
Même si  les  types de balle sont assez diffèrentes (coutures, élasticité, poids, nature de la surface...) il y a surement des similitudes. La grosse diffèrence c'est qu'une balle lancée par la main d'un lanceur expérimenté a parfois des effets hallucinants (des courbes, des tombantes, des flottantes...)
En gros l'important était l'orientation des coutures suivant la direction de la trajectoire, la vitesse de rotation et l'orientation de celle-ci.
Par exemple les balles flottantes (ou "papillon" ) ont des effets imprédictibles car elles n'ont pratiquement aucune rotation sur elles-mêmes. (pareil qu'un service de volley flottant).
 
Je suis désolé, je ne me rappelle plus du titre du bouquin mais c'était assez interressant.
 
Ça te fait quand même un petit up de soutien, à défaut de pouvoir t'aider plus.

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Marsh Posté le 10-10-2004 à 13:35:39    

Merci :)
 
de toute façon je pense qu'on négligera la rotation de la balle sur elle meme (de toute façon vu qu'elle sera juste poussée, la rotation ne sera surement pas importante)...

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Marsh Posté le 10-10-2004 à 19:06:37    

Bonne idée :)


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"Tain le phénomène Langamer va se retourner contre ma gueule je le sens à 200km"All rights reserved,27/11/0, 17:08:56 Shadowavenger
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Marsh Posté le 15-10-2004 à 19:57:29    

j'ai aussi une amie qui est en première ing a bxl et donc qui planche sur le meme problème , avec un peu de chance vous etes dans le meme groupe :)
 
moi je suis en ing industriel a arlon, on copie sec mais on doit encore rien créer  
 
Bonne chance pour le projet et si tu as besoin d'un coup de main , mes cours sont pas si différent des votres (en plus en 5ans maintenant).

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Marsh Posté le 15-10-2004 à 20:01:47    

TriadPtale a écrit :

Salut à tous,
 
Notre projet de première année (ingénieur civil) est la construction d'un lanceur de balles de tennis.
 


 
C'est inutile, ca existe deja  :o

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Marsh Posté le 16-10-2004 à 11:37:22    

Je pense que tu va avoir quelques mauvaises surprises en posant F=-kx=ma (ce qui est parfaitement juste mais il ne faut pas oublier quelques détails)... ici, "m" doit être une fonction de la masse de la balle ET de la masse du ressort. Sinon, si tu fait tendre la masse "m" vers zéro et tu trouve une accélération qui tend vers l'infini. Or, un ressort qui se détend à vide (sans pousser quoi que ce soit d'autre que lui-même) a déjà une vitesse limite qui doit être trop faible pour l'utilisation que vous souhaitez.
 
A mon avis, une bouteille sous pression, avec un manomètre et une vanne rapide seront bien plus efficace pour propulser la balle. Si vous souhaitez toutefois rester dans une propulsion mécanique, je conseille une variante de l'arbalète, mais oubliez toute utilisation de ressort, leur dynamique n'est pas assez rapide.
 
En ce qui concerne les frottements de l'air la formule F=(1/2)*rho*S*Cx*v² conviendra tout à fait, avec rho la densité de l'air, S le maître couple de la balle, Cx son Cx et v la vitesse.

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