Cinématique smash
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Cinématique smash

Démarré par Jblg, 15 Avril 2015, 22:48

Bonjour,
Je fais un travail sur la cinématique du smash en badminton, plus précisément sur le record du monde enregistrer à 493 km/h par Tan Boon Heong.
Est ce que quelqu'un connait la valeur exacte de la décélération d'un volant en plume après la frappe ?  :s:
Je me doute que la vitesse initial sera plus élevé que la vitesse final mais je n'ai pas vraiment la notion de valeurs ...
Merci d'avance !

looby Le 15 Avril 2015, 23:09 #1 Dernière édition: 15 Avril 2015, 23:11 par looby
J'imagine que suivant le type de frappe la formule ne sera pas la même.
Si le volant est frappé vers le haut ou vers le bas il y a un facteur à prendre en compte qui est la gravité qui ne sera pas la même pour ces 2 cas.
La gravité sera plus exercée sur un volant qui monte qu'un volant qui dessent, et encore différente s'il part à plat. Et je pense que le calcul peut être différent d'un degré à un autre (je parle pas de la temperature hein...)

Ce n'est pas la gravité le terme le plus compliqué, mais les frottements. Car c'est sur ce terme que joue la température, la pression atmosphérique, ...

Au contraire, le terme concernant la gravité n'est quasiment pas impacté. Un peu selon où tu te trouves sur Terre (latitude et altitude surtout) et par la hauteur du volant (mais là, c'est vraiment négligeable). Ce ne sera qu'un terme vertical contrairement à celui des frottements qui dépendra directement de la direction.

Bien entendu, les directions de ces forces dépendent du référentiel choisi, et les distinctions que je fais sont là très précises.

Pour la mise en place des équations, il s'agit du "principe fondamental de la dynamique" : masse * accélération = somme des forces. Puis ensuite, intégration temporelle du terme d'accélération pour connaître la vitesse puis la position. Le tout dépendant aussi de conditions initiales ! :)

Sur ce, bon courage !
Raquettes actuelles :SOTX LG800P [x2] (BG80 12kg) et Yonex Astrox 77 4U [x1] (BG80 12kg)
Anciennes raquettes :Yonex I-Slash (2015-2017), Yonex Nanoray 750 (2015-2017) et Wilson Power BLX (2013-2015)

+
Citation de: oowaka le 15 Avril 2015, 23:26
Ce n'est pas la gravité le terme le plus compliqué, mais les frottements. Car c'est sur ce terme que joue la température, la pression atmosphérique, ...

Au contraire, le terme concernant la gravité n'est quasiment pas impacté. Un peu selon où tu te trouves sur Terre (latitude et altitude surtout) et par la hauteur du volant (mais là, c'est vraiment négligeable). Ce ne sera qu'un terme vertical contrairement à celui des frottements qui dépendra directement de la direction.

Bien entendu, les directions de ces forces dépendent du référentiel choisi, et les distinctions que je fais sont là très précises.

Pour la mise en place des équations, il s'agit du "principe fondamental de la dynamique" : masse * accélération = somme des forces. Puis ensuite, intégration temporelle du terme d'accélération pour connaître la vitesse puis la position. Le tout dépendant aussi de conditions initiales ! :)

Sur ce, bon courage !
+ Vitesse du volant
[align=left]X-Feel Essential Metricflex, Aerosonic 11kg x2
Nanoray 500, NG98 11kg x2
ArcSaber Z-Slash 11kg[/align]

A ces vitesses là, tout a un énorme impact.

Prendre comme base une équation de trajectoire avec frottement (et donc décélération proportionnelle au carré de la vitesse) peut être une base mais je pense que le "pain" que se prend le volant le déforme tellement que sur plusieurs des premiers décimètres, cette décélération doit être assez chaotique.

Sinon, tu trouves plusieurs études là dessus, dont :
http://www.inrp.fr/Tecne/Acexosp/Actimage/Badmint.htm
ou https://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0CCEQFjAA&url=https%3A%2F%2Fmoodle.insa-rouen.fr%2Fpluginfile.php%2F29733%2Fmod_folder%2Fcontent%2F0%2FRapport_P6-3_2012_49.pdf%3Fforcedownload%3D1&ei=GGAvVfPSMsHOaO6dgcAN&usg=AFQjCNHmcw72mjQtcyldHcEnUCyPgluPdQ&sig2=oy014nG9HQGImupjaskKNw&bvm=bv.91071109,d.d2s
ou aussi https://budofthoughts.wordpress.com/2013/09/18/quand-le-badminton-rencontre-les-sciences-2-0/

et beaucoup de chose avait été dit là :
http://badmania.fr/modules/forum/index.php?topic=20114.msg90960#msg90960

bon courage...

Citation de: cooc le 15 Avril 2015, 23:32
+ Vitesse du volant
C'est ce que je disais dans les conditions initiales ! La vitesse à un temps t donné dépendant de la vitesse initiale et de l'accélération du volant.

Citation de: Jhenry73 le 16 Avril 2015, 09:25
Prendre comme base une équation de trajectoire avec frottement (et donc décélération proportionnelle au carré de la vitesse) peut être une base mais je pense que le "pain" que se prend le volant le déforme tellement que sur plusieurs des premiers décimètres, cette décélération doit être assez chaotique.
Tout à fait !
Mais la base équation trajectoire + frottement n'étant qu'un bilan primaire des forces qui s'appliquent sur le volant ! Faire un bilan complet est quelque chose de très compliquer (comme ce que j'essayais de mettre en avant :) ) !
Sur les premiers temps après la frappe, la décélération est chaotique pour plusieurs raisons : comme tu le dis, la frappe qu'il se prend transmet une déformation du volant (notamment du bouchon) qui induit des forces internes pas faciles à modéliser (bilan total des forces compliqué), mais aussi la position du volant qui doit se retourner (méca-flu sur l'air) et donc induire des frottements différents.
Raquettes actuelles :SOTX LG800P [x2] (BG80 12kg) et Yonex Astrox 77 4U [x1] (BG80 12kg)
Anciennes raquettes :Yonex I-Slash (2015-2017), Yonex Nanoray 750 (2015-2017) et Wilson Power BLX (2013-2015)

Non, un volant peut avoir différentes vitesses (78/77 par ex). Ce ne sont pas les conditions initiales.
[align=left]X-Feel Essential Metricflex, Aerosonic 11kg x2
Nanoray 500, NG98 11kg x2
ArcSaber Z-Slash 11kg[/align]

Ha ! j'avais pas compris ça ! XD je pensais que tu parlais de la vitesse à un temps t donné !
Dans ce cas, plus que cette caractéristique, ça dépend du volant en soit, de sa conception ! ;)
Raquettes actuelles :SOTX LG800P [x2] (BG80 12kg) et Yonex Astrox 77 4U [x1] (BG80 12kg)
Anciennes raquettes :Yonex I-Slash (2015-2017), Yonex Nanoray 750 (2015-2017) et Wilson Power BLX (2013-2015)

NewT7900 Le 16 Avril 2015, 13:41 #8 Dernière édition: 16 Avril 2015, 14:28 par NewT7900
La trajectoire d'un volant peut être calculée grace à 2 éléments:

1) la trajectoire idéale d'un solide lancé à une vitesse V0 selon un angle alpha par rapport au sol.
La seule force à laquelle ce solide est soumis, c'est la force de gravité. Ce calcul est au programme de la terminale S (enfin, elle l'était avant, je ne sais pas maintenant)... On peut en déduire La vitesse V à n'importe quel moment ainsi que sa trajectoire. C'est assez bien expliqué ici:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Trajectoire_parabolique

2) les forces de frottements dans l'air (la traînée).
Ca complique un peu les calculs et on obtient une équation différentielle à résoudre pusiqu'on considère que la force de frottement dépend de la vitesse. Ici, la masse du volant entre en compte.

Il y aurait d'autres éléments à prendre en compte (le moment dû au fait que le volant n'est pas une sphère indéformable) mais ça se complique encore plus et l'effet ne doit pas être trop grand si le volant est bien frappé.

Par contre, je n'ai pas réfléchi à l'impact de la rotation du volant (le volant tourne sur lui même). Peut être que ça doit être pris en compte de la calcul de la trainée.

Pour approfondir, il y a:
- une vidéo intéressante (2 minutes pour une thèse) http://www.huffingtonpost.fr/2014/09/22/ma-these-en-deux-minutes-badminton-pompiers_n_5843192.html
- un document complet avec l'étude des frottements (lien déjà donné plus haut) https://www.google.be/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=0CCgQFjAB&url=https%3A%2F%2Fmoodle.insa-rouen.fr%2Fpluginfile.php%2F29733%2Fmod_folder%2Fcontent%2F0%2FRapport_P6-3_2012_49.pdf%3Fforcedownload%3D1&ei=8ZwvVfLdNMvfaMv6guAN&usg=AFQjCNHmcw72mjQtcyldHcEnUCyPgluPdQ&sig2=_rdBf2dURkF9ZXnXPgKsTQ&bvm=bv.91071109,d.d2s&cad=rja

Avec le deuxième document, il suffit d'utiliser les équations pour trouver les valeurs qu'on cherche. En supposant par exemple une frappe à 30 m/s  et un angle de 0° pour simplifier les calculs. J'avoue que j'ai la flemme  :fiesta: mais l'iinfo est là, suffit de l'utiliser.

Edit: Fabuleux... Je passe du temps à répondre, je fournis des liens et ma "réputation" baisse de 1 point. Quel truc de merde  :hihihi:. Comme c'est récurent, j'arrête les frais. Allez, hop, c'est décidé, je ne répondrai plus aux sujets.

"Les plumes, c'est la vie"


Merci à tous  :fiesta:
J'ai plus qu'à faire des calculs  :D

Si tu veux un truc super complet et précis, part plus sur une simulation numérique que tu complèteras petit à petit :
les équations de base sont les mêmes (dynamique)
tu pourras jouer "facilement" sur le maillage du volant
tu pourras rajouter petit à petit différentes forces
...

Et puis, surtout, tu arriveras à des solutions plus "facilement" que si tu cherches la solution analytique (si elle est unique) ^^
Raquettes actuelles :SOTX LG800P [x2] (BG80 12kg) et Yonex Astrox 77 4U [x1] (BG80 12kg)
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