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la récolte des Schtroupfs - Exercice Physique 1s
J'aurai besoin d'aide pour un exercice que je dois rendre à la rentrée :
Voici l'énoncé de la partie B de l'exercice (celle que je n'arrive pas à faire) :
Pour permettre au Schtroumpf costaud de monter les sacs au grenier du village , le Schtroumpf bricoleur a schtroumpfé un système avec une poulie idéale qui ne génère aucune perte d'énergie et qui change la direction de la force sans modifier son intensité.
1)Le Schtroumpf costaud soulève le sac de tout son poids en se laissant tomber.Le sac monte et atteint alors une vitesse de montée constante Vb = 0.1m.s-1.Quelles est la masse du schtroumpf costaud ?
2)Au point B le Schtroumpf farceur coupe la corde.Déterminer la hauteur maximale hs qu'atteindra le sac lorsqu'il arrivera au sommet S de sa trajectoire
Déterminer alors la Vitesse Va du sac lorsqu'il retombe sur le sol
Données :
- le sac pèse 150g
-H=1,2m
-Hb=50,0cm
-Au pays maudit il n'y a pas de force de frottement
Mes pistes :
J'ai beaucoup travaillé sur la question 1) sans succès : j'ai essayé pas mal de choses que j'avais apprises durant mon année de première mais je n'ai jamais trouver de solution : j'ai d'abord voulu déterminer si le système était conservatif ou pas mais je me suis rendu compte qu'il y en avait 2 (le schtroumpf et le sac),ensuite j'ai pensé aux relations entre les énergies mécaniques dans un système conservatif étant donné que l'énergie cinétique et l'énergie potentielle de pesanteur est nul pour le sac au départ , deplus le schtroumpf exerce une energie potentielle de pesanteur puisqu'il est situé à 1,2 m du sol...Enfin j'ai pensé au faite que la vitesse soit constante mais ça ne mène à rien !
Voilà je sais que je n'ai pas beaucoup avancé dans l'exercice mais cela fait plusieurs heures que je réfléchie dessus sans solution donc votre aide serait la bienvenue 
Merci d'avance
Donne l'énoncé complet ... dessin compris.
Ainsi, il semble y avoir des données incompatibles.
Mais il est possible de mal interpréter l'énonce puisqu'il n'est pas complet.
D'accord
Voici le début de l'énoncé :
L'automne arrive.Le village des schtroumpfs doit se préparer à passer l'hiver toujours très rude dans le pays maudit.La schtroumpfette et tous les schtroumpfs participent au travail de récolte.Les feuilles de salsepareille sont ainsi schtroumpfées dans des sacs faisant chacun m=150g.Les sacs sont amenés dans un chariot jusqu'au grenier du village par le schtroumpf costaud.Le chariot vide pèse M=500g.Le schtroumpf costaud pousse le chariot sur une distance IO=20m puis lance le chariot à la vitesse Vo au point O .Le chariot poursuit seul son trajet sur la pente OA
PARTIE A :
1)Reproduire le schéma et y représentter les forces s'exerçant sur le chariot dans la partie IO,puis sur la partie OA
2)Quelle vitesse minimale Vo, le Chtroumpf costaud doit-il donner au chariot au point O pour que le chariot monte la pente et arrive au point A ?
Je vais essayer de joindre une photo du schéma...(la partie A est déjà résolu)
Il y a un soucis.
Comme les frottements sont négligés, le sac ne peut pas avoir une vitesse de montée constante.
Si le S.costaud descend verticalemnt d'une longueur x, son énergie potentielle diminue de mgx (avec m la masse du Schtroumpf)
Dans le même temps, l'émergie potentielle du sac augmente de M'gx (avec M' la masse du sac)
On a : 1/2.mv² + 1/2.M'.v² = mgx - M'gx
v².(M'+m) = 2gx.(m-M')
v² = (2g.(m-M')/(M'+m)) * x
v(x) = Racinecarrée[(2g.(m-M')/(M'+m)) * x]
Donc la vitesse est fonction de x ... elle n'est donc pas constante.
Par contre, si on vire le mot "constante" de l'énoncé, et qu'on désire considérer la vitesse instantanée au passage en B du bas du sac... alors :
avec x = 0,5 m
vB = Racinecarrée[(2*9,8 * (m-0,15)/(0,15+m)) * 0,5] = 0,1
(2*9,81 * (m-0,15)/(0,15+m)) * 0,5 = 0,1² = 0,01
(m-0,15)/(0,15+m) = 0,01/9,8
m - 0,15 = (0,01/9,8) * (0,15+m)
m * (1 - (0,01/9,8)) = 0,15 * (1 + (0,01/9,8))
m = 0,150306 kg
Embetant de devoir avoir au minimum 4 chiffres significatifs pour pouvoir différencier le masse du S de celle du sac ... alors que certaines des données n'ont que 2 chiffres significatifs.
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Bref, ou j'ai été distrait, ou bien il y a un loup quelque part. (déjà d'ailleurs dans la vitesse annoncée constante ???)
Tout d'abord , merci de votre réponse !
Je comprends le problème et j'ai vérifié plusieurs fois l'énoncé cependant il est bel et bien marqué "vitesse de montée constante" 
J'ai essayé de progresser dans l'exercice mais cette "erreur" est tout sauf logique et je ne peux pas contacter un de mes professeurs
Sinon auriez-vous des pistes pour la question 2) ? J'ai du mal à m'imaginer ce qu'il se passe lorsque la corde est coupée , quelles forces s'exercent alors sur le sac puisqu'il monte toujours ?
2)
Par exemple par la conservation de l'énergie mécanique :
1/2. m . Vb² + m . g . Hb = m . g . Hmax
...
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