Données :
accélération de pesanteur : g = 9,81 m.s-².
Le ballon est immobile au sol avant la frappe. Dans un premier temps on se place dans le
cadre du modèle de la chute libre.
Q1. Effectuer un bilan des forces exercées sur le système {ballon} avant et après la
frappe, en réalisant deux schémas sur lesquels figurent les vecteurs force, vitesse et
accélération.
Q2. Déterminer, à l'aide de l'image 1, la valeur de la norme de la vitesse initiale.
Commenter.
Q3. Pour les expressions des composantes vx et Vy fournies, interpréter qualitativement
leur signe au cours du temps.
Q4.
Toujours dans le cadre du modèle de la chute libre, déterminer la valeur de la durée
écoulée entre la frappe et l'impact au sol.
Q5. Toujours dans le cadre du modèle de la chute libre, on suppose que la frappe est
effectuée par le gardien dans la surface de réparation avec le même angle a et la même
vitesse initiale vo . Déterminer par un raisonnement quantitatif si le gardien est susceptible
de marquer directement un but sans rebond.
Q6. Au regard de la chronophotographie de l'ensemble de la trajectoire (image 2),
discuter de la pertinence du modèle choisi compte tenu de la distance du point d'impact
d'une part et de la durée du vol du ballon entre l'instant de la frappe et celui de l'impact.
La chronophotographie de l'image 1 met en évidence un mouvement de rotation du ballon
sur lui-même estimé à 5 tours par seconde.
Q7. Proposer une interprétation à la valeur de la durée du temps de vol mesurée.