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Ski nautique
Bonjour !! J'aurais vraiment besoi de votre aide car je ne comprend pas comment faire T_T
On étudie le mouvement d'un skiernnautique lors d'un saut au tremplin. On prendra g= 10 N.kg-1
Le skieur de masse 70 kg, partant sans vitesse initiale du point A, est tracté par un canot par l'intermédiaire d'un câble tendu parallèle au plan de l'eau.
Après un parcours de 200 m, pendant lequelle on supposera que la valeur de la force de frottement est constante (f= 30 N), le skieur atteint la vitesse de 72 km.h-1 au point B.
1) Après avoir fait un bilan des forces exercées sur les skieur, calculer le travail de la force du câble à l'aide du théorème de l'énergie cinétique. En déduire alors la valeur de cette force.
2) Le skieur lache le câble et aborde le tremplin de longueur 10 m et de hauteur H= 5.0 m au dessus du plan d'eau. Les frottement moyen, le long du tremplin, sont équivalents à une force constante de valeur 500 N. Déterminer la vitesse du skieur au point C, sommet du tremplin.
3) Arrivé au point C, le skieur effectue un saut. On neglige les frottement de l'air. Au sommet de sa trajectoire (point D), le skieur à une vitesse de 9 m.s-1. Quelle est la hauteur du point D par rapport au plan d'eau ?
4) Avec quelle valeur de la vitesse, le skieur retombe-t-il sur e plan d'eau ?
Revoila encore ce problème foireux.
1)
Poids du skieur équipé.
Réaction normale du plan d'eau
Force de frottements (dont une bonne partie est par la réaction du plan d'eau).
Traction du câble.
E cinétique du skieur au bout de la course de 200 m: Ec = (1/2)*70*(72/3,6)² = 14000 J
Travail des forces de frottement = -30*200 = 6000 J
Remarque : la force de frottement à une valeur ridicule à 100 lieues de la réalité.
Travail de la force du câble = 14000+6000 = 20000 J
F*d = 20000
F * 200 = 20000
F = 100 N
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2)
Travail du poids du skieur sur le tremplin = mgh = -70*10*5 = -3500 J
Travail des forces de frottement sur le tremplin : -500*10 = -5000 J
E cinétique du skieur en haut du tremplin = 14000 - 3500 - 5000 = 5500 J
(1/2)mvc² = 5500
vc = 12,5 m/s
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3)
La composante horizontale de la vitesse est : Vc*cos(30°) = 10,9 m/s
Comme les frottements d'air sont négligés, la vitesse au plus haut de la trajectoire sera de 10,9 m/s et pas de 9 m/s comme cet énoncé foireux le dit.
Quand les profs apprendront-ils à ne pas recopier les conneries sans réfléchir. 
Va donc voir ton prof en lui montrant, avec mes calculs, qu'il ferait mieux de retourner à l'école plutôt que d'enseigner une matière qui le dépasse.
Je lui dirai oui ( après nous ont se fait tirer dessus pour manque de rigeur T_T )
Mais je e pourrai le faire qu'une fois mon Devoir Maison rendu dès demain :S
On peut continuer, mais avec quelles données ?
La vitesse de 9 m/s au sommet de la trajectoire est fausse mais la suite dépend de cette valeur (qui d'après le début de l'exercice ne peut être que de 10,9 m/s)
Je continue avec v = 9 m/s BIEN QUE C'EST UNE DONNEE INCOMPATIBLE AVEC LE DEBUT DE L'EXERCICE.
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3)
En C:
Energie cinétique du skieur = 5500 J
Energie potentielle du skieur (altitude de l'eau prise comme référence des altitudes) = mgh = 70*10*5 = 3500 J
Au haut de la trajectoire :
Energie cinétique du skieur = (1/2)*m.V² = (1/2)*70*9² = 2835 J
Comme les frottements sont négligés, il y a conservation de l'énergie mécanique du skieur et donc :
3500 + 5500 = 2835 + Energie potentielle du skieur en haut de trajectoire.
Energie potentielle du skieur en haut de trajectoire. = 6165 J = mgH
H = 6165/(70*10) = 8,8 m
Le skieur est 8,8 m au dessus de l'eau.
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4)
Energie macanique du skieur pendant le "vol" = 5500 + 3500 = 9000 J
(1/2)mV² = 9000
V = 16 m/s
C'est la vitesse de retombée du skieur sur le plan d'eau
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Avec toutes les réserves énoncées.
Cet énoncé (qu'on retrouve partout) a des données incompatibles.
Je n'ai rien relu.
Je ne voudrais pas empêcher Recomics de dormir, et vais donc lui donner une des réflexions que j'avais laissée a Steadyso pour justifier certaines lignes de ma réponse. (comme je le fais dans la majorité de mes réponses).
Un simple regard sur arccos(4x) = arcsin(3x) permet d'écrire que x est dans [0 ; 1/4] puisque les arguments de arccos() et arcsin() doivent être dans [-1 ; 1] ... et parce que les 2 membres doivent être de même signe.
A partir de là, y = arcsin(3x) > 0 et donc seul y = arccos(V(1-9x²) est à prendre en considération.
C'est ce genre de réflexion qui est attendu de la part de celui à qui je fournis mes réponses ... il DOIT chercher les justification de ce que j'ai écrit et ainsi réfléchir et progresser.
Quand à mes préjugés sur certains profs, je t'invite à aller sur ces quelques liens ... sur le site de Physique que je fréquente plus.
Question aop
Exercice montage monostable
Question aop
Filtre Riaa
Et ici : Ski nautique un problème qui est revenu des dizaines de fois en plusieurs années ... avec des données redondantes foireuses qu'aucun des profs n'a jamais corrigé.
Des "comme cela", il y en a jusqu'à plus soif. Cela ne m'inspire pas une confiance aveugle envers certains profs.
Il y en des bons (heureusement) ... mais il y en a d'autres.
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