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Niveau première
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physique: entrainement DS sur énergie potentielle pesanteure etc

Posté par
philo-sophie
18-05-08 à 17:04

Bonjour,

je suis en première S et suis perdue en physique cette année.
J'ai un DS mardi, pour m'entrainer j'ai récuperer un vieux suje, auquel mon controle devrait resembler, pour m'entrainer...
le soucis c'est que je n'arrive même pas au I1a) !
une âme charitable pourait elle me sauver du 0 qui me menace en m'expliquant la premiere question ? =)

voici l'enoncé de l'exercice n°I :

I. LE ski nautique
On etudie le mouvement d'un skieur nautique lors d'un saut au tremplin, voir shéma figure 1

Le skieur aborde le tremplin de longueur AB=10m et de hauteur BH=3.0m, avec une vitesse égale à 72km/h-1, en lachant le cable avec lequelil est tracté.
On assimile l'ensemble skieur+skis à un solide de masse egale à 80kg. La gravité terrestre est égale a 9.8N/kg.
Les frottements du tremplin sur les skis et la resistance à l'avancement de l'air sont modelises par une force globale constante d'intensité égale à la moitié de celle du poids de l'ensemble skieur+skis.

I1a) calculer l'énergie cinétique du skieur lorsqu'il quitte le tremplin. ON explicitera le calcul

b) en deduire sa vitesse instantannée lorsqu'il quitte le tremplin

2) on suppose negligeable la resistance à l'avancement de l'air apres que le skieur ait quitté le tremplin
a)definir les instants entre lesquels l'énergie mecanique de l'ensemble skieur+skis est constante. Justifier votre reponse

b) la position la plus élevée de la trajectoire du centre d'inercie du skieur est appelée S. La hauteyr de S a partir de la surface de l'eau esr egale a 4.1m.
Calculer la vitesse du skieur en S Exipliciter le calcul

c)avec quelle vitesse instantannée le skieur atteint-il l'eau ? expliciter le calcul.

--

I1a) j'ai voulu faire :
E c s/R (t) = (1/2) x m x ( vg/terre(t))²
= (/2) x 80 x ?
On ne connaît pas sa vitesse lorsqu'il quitte le tremplin…
Or c'est la seule formule que je connaisse !

Comment faire ?

Posté par
Revelli
re : physique: entrainement DS sur énergie potentielle pesanteur 18-05-08 à 18:15

Bonjour,

1) a/ La variation d'énergie cinétique est égale au travail des forces s'appliquant au skieur-skis

Les 2 forces qui travaillent sont le poids et la force de frottement et elles s'opposent au mouvement - la force de réaction du tremplin étant perpendiculaire, son travail est nul

On a donc 1/2*mvf2- 1/2*mvi2=-F*AB-mg*BH

avec AB=10 m, BH=3m et vi=72 km/h à remettre en m/s

Soit encore ECf=1/2*mvf2= 1/2*mvi2 -F*AB-mg*BH

On a F=P/2=mg/2

Soit ECf=1/2*mvf2= 1/2*mvi2 -mg*(AB/2+BH)

1) b/ D'où vf2=2*ECf/m

2) a/ Entre le moment où le skieur quitte le tremplin et le moment où il touche l'eau

2) b/ la vitesse au point S le plus haut est limitée à sa composante horizontale

Cette composante horizontale n'a pas changé depuis que le skieur-skis a quitté le tremplin

Soit vh=vf*cos avec sin=BH/AB

2) c/ La variation d'énergie cinétique entre le point S et le point où il touche l'eau correspond au travail du poids

donc 1/2*mve2-1/2*mvh2=mg*4,1

d'où ve2=vh2+2*g*4,1

A toi de vérifier et de faire les calculs numériques

A+

Posté par
philo-sophie
re : physique: entrainement DS sur énergie potentielle pesanteur 19-05-08 à 17:54

merciii beaucoup, ça y est je viens de finir le I et le II du coups =)
merci merci merci =)



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