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Exercice " Lois de Newton"


premièreExercice " Lois de Newton"

#msg2007362#msg2007362 Posté le 05-01-09 à 19:58
Posté par Profilyayan30 yayan30

Bonjour j'ai quelque petit problème pour faire cette exercice. Pourriez-vous m'aidez!

Lors d'un saut, la vitesse du centre d'inertie Gd'un parachutiste de masse 75kg avec son matériel se stabilise à 180km.h-1 avant qu'il n'ouvre son parachute. A 1000m du sol, il décide de le déployer. Après une phase de transition, sa vitesse se stabilise à 30km.h-1.

1) Représenter qualitativement l'évolution de la valeur de la vitesse de G en fonction du temps lors de ce saut.

2) Avant l'ouverture du parachute, quelles sont les caractéristiques de la force de frottement subie par le parachutiste.

3) Après l'ouverture du parachute, une fois la vitesse stabilisée, déterminer à nouveau les caractéristiques de la force de frottement subie par le parachutiste.

4) a) Pendant la phase de transition, quels sont la direction et le sens du vecteur DELTAvG?
b) Que peut on en déduire pour la résultante des forces subies par le parachutiste? Quelle a été son influence sur le mouvement?



Merci d'avons à tous ceux qui pourrons me donner un coup de pouce
et BONNE ANNEE à tous
re : Exercice " Lois de Newton"#msg2007377#msg2007377 Posté le 06-01-09 à 08:31
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

Bonjour,

Quelles réponses proposes-tu ?

La question 1 ne demande aucun calcul ni aucune "formule" ; il suffit d'expliquer avec des mots ce qui se passe ("qualitativement"). Tu imagines que tu es ce parachutiste ; tu es dans l'avion-largueur et on te dit "saute"... explique !

Note : au vu de tes anciens messages, je te signale que je suis totalement allergique à l'écriture de type "SMS" qui est interdite dans ce forum.

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re #msg2007382#msg2007382 Posté le 06-01-09 à 11:34
Posté par Profilyayan30 yayan30

et bien j'ai un peut de mal avec l'expression "représenter qualitativement"
Il suffit juste de dire ce qu'il se passe lorsque le parachutiste saute, alors?
et bien pour moi quand le parachutiste saute il est attiré par le sol à cause de l'attraction gravitationelle à laquelle il est soumit. Lorsque il c'est élancé sa vitesse de progression augmente en fonction du temps.
Est ce que cela répond à la question?
Merci d'avance.
re : Exercice " Lois de Newton"#msg2007383#msg2007383 Posté le 06-01-09 à 11:59
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

D'accord pour la première phase :

. première phase : il quitte l'avion avec une vitesse horizontale qui est celle de l'avion et avec une vitesse verticale que l'on peut considérer comme nulle ; pour la suite de l'exercice on s'intéressera à la seule vitesse verticale ; attiré par la Terre, c'est-à-dire soumis à son poids, sa vitesse verticale augmente régulièrement ; c'est un mouvement accéléré. Pendant cette phase la résistance de l'air (force de frottement) augmente régulièrement ; cette force de frottement est opposée à la vitesse donc au déplacement ; il arrive un moment où la vitesse verticale du parachutiste a tellement augmenté que la force de frottement de l'air est égale et opposée au poids.

Que se passe-t-il à ce moment ? C'est la deuxième phase. Que te disent alors les lois de Newton (choisis la bonne...)

re#msg2007385#msg2007385 Posté le 06-01-09 à 12:03
Posté par Profilyayan30 yayan30

je serais tenté d'utiliser la deuxième!
re : Exercice " Lois de Newton"#msg2007386#msg2007386 Posté le 06-01-09 à 12:50
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

Ce n'est pas une devinette ; explique ton choix et dis ce qui se passe...

Citation :
... la vitesse du centre d'inertie G d'un parachutiste... se stabilise à 180 km.h-1 avant qu'il n'ouvre son parachute


re#msg2007388#msg2007388 Posté le 06-01-09 à 13:09
Posté par Profilyayan30 yayan30

pasque la deuxième loi
re#msg2007389#msg2007389 Posté le 06-01-09 à 13:11
Posté par Profilyayan30 yayan30

parceque la deuxième loi de Newton, s'applique pour un objet en chute libre (en l'occurance la on parle du parachutiste)
donc dans la seconde phase au point le plus haut de la premiere phase, la
re : Exercice " Lois de Newton"#msg2007390#msg2007390 Posté le 06-01-09 à 13:15
Posté par Profilyayan30 yayan30

désolé j'ai des problème avec mon clavier!
donc je disais que la valeur de la vitesse de G s'annule puis le parachutiste redescent.Sa trajectoire est une droite verticale(la même que la précédente); le vecteur vG est vertical et dirigé vers le bas, et sa valeur augmente!
et donc le mouvement est accéléré.
re : Exercice " Lois de Newton"#msg2007514#msg2007514 Posté le 07-01-09 à 08:05
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

Au tout début du saut on peut admettre pour le mouvement vertical que le parachutiste est en chute libre. Mais cela dure vraiment très peu de temps car la résistance de l'air (les forces de frottement augmentent très vite) ; quand les forces de frottement deviennent égales et opposées au poids la chute n'est plus du tout une chute libre puisque la somme des forces appliquées au parachutiste est alors nulle.

A aucun moment (au sol...) la valeur de la vitesse du centre de gravité ne s'annule.

J'ai cherché à décrire (06-01 à 11 h 59) la première phase où l'accélération est de plus en plus faible jusqu'à ce qu'elle s'annule.

Que dirais-tu de la deuxième phase : chute, parachute fermé, sans accélération

Troisième phase : ouverture du parachute

Quatrième phase : chute, parachute ouvert, sans accélération ; puis arrivée au sol.

On pourrait découper les phases de manière différente ; j'ai fait ce choix.

Je pense qu'il faudra résumer tout ceci par un graphique donnant l'allure des vitesses en fonction du temps.

re#msg2007530#msg2007530 Posté le 07-01-09 à 12:46
Posté par Profilyayan30 yayan30

Pour la deuxième phase.
Lorsque le parachutiste est soumis à l'attraction de la terre et est soumis à l'action de l'air!
la vitesse est accéléré.

Pour la troisième phase lorsque le parachute s'ouvre.Je pense que l'action de contact entre le parachutiste et son parachute se compensent ce qui expliquerai une légère remonté du parachutiste puis une descente moin rapide, sans accélération.

quatrième phase une fois le parachute ouvert l'attraction gravitationnel auquel le parachutisete est soumis est plus forte que l'action de contact entre celui-ci et son parachute la vitesse de descente reste globalement constante ce qui lui permet d'éviter un choc violant lors de son arrivée au sol.
re : Exercice " Lois de Newton"#msg2007539#msg2007539 Posté le 07-01-09 à 13:33
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

Voici une idée de l'évolution de la vitesse :

Exercice   Lois de Newton

Première phase : partie noire de la courbe

Deuxième phase : partie bleue de la courbe : 180 km.h-1 ou 50 m/s en vitesse stabilisée de chute

Troisième phase : partie rouge : ouverture du parachute

Quatrième phase : partie verte : vitesse stabilisée à 5 m/s ce qui correspond à la vitesse verticale de chute des anciens parachutes (aujourd'hui une aile de libériste descend beaucoup moins vite que cela).

Que réponds-tu aux questions 2 et 3 ?

permettez de grace #msg2007598#msg2007598 Posté le 07-01-09 à 15:53
Posté par Profilcoeurtis coeurtis

bein le boinjours avous chere internautes permettez mon entree subite dans votre discussion c'est que je suis interesser sur ce dont vous parlez miasen vous lisant j'ai eu doute sur ceciet j'aimerais bien vous le demander a savoir si
Citation :
[/quote]un saut en parachute peut etre qualifier de chute libre?[quote]

esperant sur votre bienveillance bien le merci a vous!!
re : Exercice " Lois de Newton"#msg2007605#msg2007605 Posté le 07-01-09 à 16:08
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

Bonjour,

Cela dépend de qui parle :

. un parachutiste appelle "chute libre" la partie du saut pendant laquelle le parachute n'est pas ouvert.

. un physicien appelle "chute libre" une chute pendant laquelle la seule force qui agit est le poids. Donc au sens strict d'un physicien un saut en parachute n'est pas une chute libre à cause essentiellement de la résistance de l'air.

merci #msg2007606#msg2007606 Posté le 07-01-09 à 16:10
Posté par Profilcoeurtis coeurtis

voila bien lemerci a toi c'est aussi ce que je pensais sauf que je ne ne mettais pas aussi du cote d'un parachutiste meri beaucoup
re : Exercice " Lois de Newton"#msg2007667#msg2007667 Posté le 07-01-09 à 18:33
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

Je t'en prie.
A une prochaine fois !
re : Exercice " Lois de Newton"#msg2007673#msg2007673 Posté le 07-01-09 à 19:07
Posté par Profilyayan30 yayan30

la force de frotement c'est l'action exercé par l'air sur le parachutiste?
si c'est cela, pour la question deux
cette force a pour direction la perpendiculaire au sol passant par le point G du parachutiste, pour sens vers le bas et pour la norme je ne c'est pas.

pour la question trois la force a pour direction la même que pour la question 2 pour sens vers le haut ainsi qu'une norme inférieur à celle du poids.
Mais je ne suis vraiment pas sure.
re : Exercice " Lois de Newton"#msg2007678#msg2007678 Posté le 07-01-09 à 19:28
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

Les forces de frottement sont toujours opposées au sens du déplacement ; elles gênent le mouvement, elles ont un travail résistant.

Donc, puisque très certainement le sens du mouvement du parachutiste est vers le bas (on laissera de côté les ascendances dans les cumulo-nimbus) alors le sens des forces de frottement est vers le haut.

Et c'est bien pour cela qu'il peut s'établir un équilibre avec le poids, qui lui est toujours vers le bas, ce qui permet des vitesses stabilisées ou constantes.

Il faudrait vraiment que tu lises et relises les lois de Newton ; il me semble que tu ne comprends pas grand-chose de cet exercice.

re : Exercice " Lois de Newton"#msg2007680#msg2007680 Posté le 07-01-09 à 19:49
Posté par Profilyayan30 yayan30

Merci de tes conseilles je veut reprendre tout cela depuis le début, et je reviendrait pour voir si je comprend mieux cette exercice.
A bientôt!

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