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Le ski et les forces

Posté par
masterred
23-11-14 à 14:00

bonjour,

Dans certain exercice de mécanique il faut utiliser des sin ou des cos mais je n'arrive pas a comprendre comment on les trouve, voila la première parie exercice pour illustrer mon problème et en meme temps verifier mes réponses

Données :
mskieur=80 kg
=20°
référentiel terrestre
épousé d'Archimède de l'aire est négligeable
on assimilera le point G, centre d'inertie du skieur, au skieur

PARTIE I dans un premier temps

les frottement au sol et de l'air son négligés

1/ faire le bilan des forces qui s'exerce sur le skieur et les representer
2/ ecrire la deuxieme lois de nexton à la situation
3/ que dire du mouvement du skieur sur l'axe Oy
  en deduire la coordonné du vecteur \vec{a} sur cet axe
4/ montrer que la valeur de l'acceleration du skieur a pour expression a = gmsin
5/ determiner la vitesse v(t) au bout de la durée t
6/ en deduire l'expresion de la distance d(t) parcourue de la durée t sachant que d(t=0)=0
7/ la longueur de la piste parcourue dans cette situation est L=150 m
   a) quelle est la durée t1 du parcour de la longueur
   b) en deduire la vitesse v(t1)) acquise au bout de cette portion de piste

Mes Réponses :

1/ voir l'image
2/\vec{f}ext= m\vec{a}
  donc \vec{a}= \vec{g} + \vec{r}/m
3/ il est nul car pas de mouvement sur Oy
4/ celle ci je ne vois pas comme faire apparaître le sin
   en appliquant la formule donner on trouve a = 268.4 N
5/ je pense qu'il faut faire v(t) = gsint
6/ on sait que v(t)= \frac{dOG}{ddt}=gsint
   donc d(t) = 1/2gt²sin + K, K
   on verifie que d(o)=K=0
    donc  d(t) = 1/2gt²sin
7/ a) on applique la formule L = 1/2gt²sin soit t= 9.45s
   b) v(9.45)= gsin9.45 = 32 m.s-1



Le ski et les forces

Posté par
Coll Moderateur
re : Le ski et les forces 23-11-14 à 14:12

Bonjour,

Projection de \vec{R} sur Ox : \vec{0} puisque \vec{R} est perpendiculaire à Ox

Le ski et les forces

Projection de \vec{P} sur Ox : P.sin() = m.g.sin()
Un théorème de géométrie : deux angles dont les côtés sont deux à deux perpendiculaires ont même mesure.

Posté par
masterred
re : Le ski et les forces 23-11-14 à 14:37

merci pour votre réponse,

cependant je ne comprend pas pourquoi on trouve psin ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Le ski et les forces 23-11-14 à 14:52

Programme de troisième au collège...

Le ski et les forces

Posté par
masterred
re : Le ski et les forces 23-11-14 à 15:36

merci, ça parait tellement evident maintenant --'

et pour ce qui est des autres questions est ce que j'ai fais ce qu'il fallait ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Le ski et les forces 23-11-14 à 16:29

Peux-tu recopier correctement la question 4 ?

Ceci :

Citation :
montrer que la valeur de l'acceleration du skieur a pour expression a = gmsin

est faux.

Et proposer une nouvelle réponse pour la question 4
En particulier parce que l'unité d'accélération n'est pas le newton.

Posté par
masterred
re : Le ski et les forces 23-11-14 à 16:40

oui ça me semble etrange aussi mais c'est bien l'énoncer pourtant :/

\vec{f}ext=m\vec{a}
soit \vec{p}+\vec{R}=m\vec{a}
on se projete sur Ox
m*g*sin+0=m\vec{a}
donc g*sin=\vec{a}

mais ce n'est pas ce que l'on doit trouver dans l'énoncer ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Le ski et les forces 23-11-14 à 16:42

Oui \vec{a}\,=\,\vec{g}.\sin(\alpha)

Quelle est donc l'intensité de l'accélération (n'oublie pas l'unité correcte...) ?

Posté par
masterred
re : Le ski et les forces 23-11-14 à 16:55

\vec{a}=\vec{g}*sin
avec \vec{g}=9.81N
et = 20°
on a
a = 3.4m.s-2

cependant l'enoncé nous demande réellement de montrer que  a = gmsin

Posté par
Coll Moderateur
re : Le ski et les forces 23-11-14 à 17:20

\vec{a}\,=\,\vec{g}.\sin(\alpha)
avec
||\vec{g}||\, \approx \,9,81\;\rm{m.s^{-2}}

(Pourquoi pas skier à Paris...)

Donc ||\vec{a}||\,\approx\,3,4\;\rm{m.s^{-2}}
__________

J'espère que tu vois tout de suite que la relation de l'énoncé ne peut être que fausse.
Cette relation n'est pas homogène.
Premier membre : une accélération
Second membre : une force
Or une accélération ne peut pas être égale à une force !
__________

Les autres réponses que tu as proposées sont bonnes (au passage : tu as utilisé la bonne expression de l'accélération et non pas celle de l'énoncé ! )

Posté par
masterred
re : Le ski et les forces 23-11-14 à 17:23

merci a vous

oui je trouvais ça étrange car je ne trouver pas la même chose que l'exercice
mais je ne voyais pas a quel endroit ou je mettais trompé du coup j'ai garder mes résultats pour la suite

Posté par
Coll Moderateur
re : Le ski et les forces 23-11-14 à 17:28

Je t'en prie.
À une prochaine fois !



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