Un joueur de tennis frappe, à l'instant de date t = 0 s, une balle de masse m = 58,0 g à une hauteur h = 2,40 m au-dessus du sol et lui communique alors une vitesse horizontale vo =116 km/h. La balle décrit une trajectoire parabolique, et touche le sol au point I. On négligera les frottements. Dans le référentiel terrestre, on prend pour référence d'énergie potentielle l'altitude du terrain, et l'intensité de la pesanteur : g = 9,81 N/kg. 1. Déterminer l'énergie cinétique et l'énergie potentielle de pesanteur de la balle à la date t = 0 s. 2. Donner l'expression de l'énergie mécanique de la balle cet instant. 3. Que vaut l'énergie potentielle de pesanteur à l'instant t, où la balle touche le terrain en I? 4. Rappeler le principe de conservation de l'énergie mécanique, et déduire des questions précédentes la valeur de l'énergie cinétique de la balle puis sa vitesse à la date ti. Justifier. 5. En réalité la vitesse d'impact au point I est-elle inférieure, supérieure ou égale à la valeur calculée à la question précédente ? Justifier.





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