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Puissance et vitesse d'un cycliste
Bonjour à tous !
J'ai un exercice de physique pour vendredi et je n'arrive pas à le faire, le voici:
Un cycliste roule sur un terrain plat à la vitesse constante de 5 m/s et dépense alors 120W contre les forces dissipatives (forces de frottement) de direction parallèle aux déplacements.
1- Si les forces sont indépendantes de la vitesse, quelle puissance doit-il fournir lorsqu'il roule à la vitesse de 10 m/s ?
==> Le double ?
2- Si les forces dissipatives sont proportionnelles à la vitesse, quelle puissance doit-il fournir lorsqu'il roule à une vitesse de 10 m/s ?
3- Le cycliste, de masse 80 kg, gravit une côte de pente 4% à la vitesse de 6,0 m/s.
a- Quelle puissance le cycliste doit-il dépenser pour compenser la puissance des forces de pesanteur ?
b- Quelle puissance totale dépense-t-il si les forces dissipatives sont proportionnelles à la vitesse ?
4- Le cycliste descend maintenant une pente de 10% à la vitesse de 20 m/s. Il ne freine pas. Les forces de frottement varient maintenant selon la loi f = K . v²
a- Calculer la puissance des forces de pesanteur
b- Quelle est l'unité de K ?
c- Calculer K
Merci de m'aider je n'ai rien compris!
Si vous avez des liens où cette leçon est bien expliquée, je suis preneuse.
Alizée
Bonjour,
Question 1 : oui, le double ; tu n'as pas l'air d'être sûre de toi...
Puissance = (intensité de la force) 
(vitesse)
Je t'ai donné une aide dans ma réponse de 15 h 45...
Pour la question 2 (par rapport à la situation de l'énoncé) :
. que devient la vitesse ?
. que devient l'intensité de la force de frottement ?
Conclusion ?
Merci beaucoup !
Pour la suite de l'exercice, j'ai essayé de faire la question 3.a, est-ce juste ?
Sur 100m, le cycliste descend de 4m.
Il a une vitesse de 6m/s donc pour parcourir 100m il met 17 s.
Travail du poids = mgh = 80 * 9,81 * 4
= 3139 J
P= W/
t = 3139 / 17 = 185 W
Le cycliste doit donc dépenser plus de 185 W
Tu changes de méthode et tu te compliques la vie 
Composante du poids qui travaille : c'est la composante parallèle à la route
valeur :
poids : m g
composante parallèle à la route m g sin(
) = 0,04 m g
(puisque la pente de 4 % correspond à sin() = 0,04)
Vitesse v
Puissance : 0,04 m g v
Application numérique : 0,04 80 9,81 6 = 188 W
Je décompose le poids (représenté par un vecteur) en deux composantes.
Une composante perpendiculaire à la route, donc au déplacement. Cette composante ne travaille pas.
Une composante parallèle à la route et donc parallèle au déplacement. En montée cette composante est opposée au déplacement et donc a un travail résistant... c'est dur de monter les côtes à vélo.
Mais pous la descente cette composante va avoir un travail moteur ; chic... on va pouvoir se reposer !
Je ne pense pas que je dois faire cette démarche pour faire mon exercice, nous n'avons jamais décomposé le vecteur du poids.
Ce serait le moment de commencer
Continue avec ta méthode si tu veux ; je posterai, comme ci-dessus, avec la méthode beaucoup plus simple de la décomposition des forces. Tu vois que le résultat est (heureusement) le même !
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