L’épaisseur du matelas du saut à la perche (2)

Dans cette vidéo, Matisse du Studio aborde la deuxième partie de l'exercice qui concerne la vitesse d'impact sur le tapis de sol. Lorsque l'athlète franchit la barre, le centre de masse du masque se trouve à l'altitude ZA et sa vitesse est considérée comme nulle. L'altitude du centre de masse de l'athlète au moment de l'impact avec le tapis est notée ZB et l'action de l'air est négligée. L'athlète est en chute libre après le franchissement de la barre car il a lâché sa barre et n'est plus soumis qu'à son poids. On ignore l'action de l'air. En utilisant le théorème de l'énergie cinétique ou la loi de conservation de l'énergie mécanique, on peut déterminer l'expression de la vitesse d'impact de l'athlète sur le tapis en fonction de G, ZA et ZB. Il est conseillé d'utiliser le théorème de l'énergie mécanique car il est plus simple à appliquer dans ce cas où il n'y a pas de forces non-conservatives à évaluer. Pour appliquer le théorème de l'énergie mécanique, on définit le centre de masse G comme le système. La seule force à prendre en compte est le poids m fois G, qui est une force conservative. La variation d'énergie mécanique de la tête est nulle car elle est soumise uniquement à des forces conservatives. Donc, l'énergie mécanique se conserve, ce qui signifie que l'énergie mécanique finale est égale à l'énergie mécanique initiale. En explicitant cette équation, on obtient la vitesse finale VF comme étant la racine carrée de 2 fois G fois ZA moins ZB. Dans cet exercice, ZB moins ZA est égal à 5,31 m, ce qui nous permet de calculer la vitesse d'impact de l'athlète sur le tapis, qui est de 10,2 m/s. Il est recommandé d'appliquer le théorème de l'énergie mécanique en priorité dans ce genre de cas. Dans cette vidéo, le cas de la chute libre est adapté à l'utilisation de ce théorème. Merci de nous avoir suivi et à bientôt.