Bonsoir, j'ai quelques questions dans mon DM de physique auxquelles j'ai des difficultés...
Voici les questions :
-Calculer les travaux des différentes forces appliquées au système lorsque la distance parcourue par le skieur est 300 m.
-Vérifier que la somme des travaux de ces différentes forces est nulle.
Hum j'ai trouvé un dessin sur le net qui correspond.
Les angles : Angle de la montée : 15°
Angle de la perche : 40°
Les forces : T = 270 N d'après mes calculs qui semblent justes
P = 800 N
R = 341 N toujours d'apres mes calculs
Ne prenez pas en compte la force F du schéma, dans mon énoncé la piste est verglacée.
Pour le travail de la force P j'ai trouvé 62 116 Joules.. C'est juste ? Cela me semble énorme !
Merci de votre aide, bonne soirée/nuit.
Bonjour,
Il ne sera pas possible de vérifier tes calculs si tu ne postes pas l'énoncé exact.
Si le poids est vraiment 800 N
comme le centre de gravité monte de 300 sin(15°)
alors le travail résistant du poids vaut 800 300 sin(15°) 62 117 joules
c'est un travail résistant et selon les conventions habituelles il faudra probablement le compter négativement : WP = -62 117 J
Tu aurais aussi pu faire le calcul autrement :
l'angle entre la direction du déplacement et la direction du poids vaut 105°
Le travail du poids de 800 N quand le point d'application se déplace de 300 m avec l'angle entre les directions de 105° vaut
WP = 800 300 cos(105°) = -62 117 J
Donne l'énoncé exact de ton exercice !
Merci, donc j'avais presque juste ^^
Enoncé :
Cet exercice étudie un modèle très simplifié du mouvement du centre d'inertie G d'un skieur dans différentes phases de son parcours. On étudie le sytème constitué par le skieur et son équipement de masse m=80kg
A.Plat
(C'est hyper long à tout écrire puis je n'ai pas eu de problèmes pour cette partie donc je poste que l'énoncé pas les questions)
Durant toute cette phase, on assimilera l'ensemble des forces de frottements à une force unique, opposée au mouvement, d'intensité constante F=50 N. On supposera également que le skieur reste constemment en contact avec le sol. Afin de monter au sommer de la piste, un skieur se présente sur l'aire de départ, horizontale, d'un téléski. Initialement immobile, il s'accroche à une perche, faisnt un angle alfa constant, de 45° avec l'horizontale.
(Schéma sur le plat)
On admettra que la perche exerce une force de traction dirigée selon sa propre direction.
Après un parcours de longueur l=8,0m, la vitesse se stabilise à la valeur v=2,0m.s-1
B. Montée
Le skieur, toujours tiré par la perche, monte, à la vitesse constante V=2,0m.s-1, une pente rectiligne inclinée de alfa = 15° par rapport à l'horizontale. La perche elle-même forme un angle beta=40° avec le sol.
La piste est verglacée et les frottements seront considérés comme négligeables devant les autres forces exercées sur le skieur. La vitesse du skieur est constante, on prendra g=10 N/kg
Questions :
6-Calculer les travaux des différentes forces appliquées au système lorsque la distance parcourue par le skieur est 300 m.
7-Vérifier que la somme des travaux de ces différentes forces est nulle.
C. Descente
8 - Le skieur descend maintenant la même piste verglacée. Montrer qu'il ne constitue plus un système pseudo-isolé.
9 - En appliquant la seconde loi de Newton, déterminer la direction et le sen de la résultante des forces.
En déduire la valeur de la réaction du sol verglacé.
C'est long, mais comment faire autrement pour t'aider sans risquer de te donner de fausses informations ?
Alors, encore deux travaux à calculer pour la montée :
. travail de la réaction normale de la piste
. travail de la force de traction de la perche
Ta réponse de 23 h 59 : oui c'est bon l'intensité de la réaction normale de la piste à la montée vaut bien R = 599 N
Je ne sais pas comment tu as fait... mais c'est bon ! !
. travail de la réaction normale de la piste
= x x cos(.)
=599 x 300 x cos 90
=0 N C'est ça ???
. travail de la force de traction de la perche
= x x cos(.)
=270 x 300 x cos 45
= 57 276 J
Edit Coll : LaTeX !
Pour R, j'ai fais :
Sur Oy : Ty + Py + Ry = 0
Tsin - Pcos + R = 0
R = Pcos - Tsin
R = 800cos15 - 270sin40
R = 599 N
Edit Coll : LaTeX
Désolée j'essaye le "LaTeX" mais j'y arrive pas...
Les /beta et /alpha sont les lettres greques alpha et beta.
Les /vecT sont les vecteurs T et ainsi de suite.. Désolée
Il faudrait que tu relises ("Aperçu") avant de poster... et que tu mettes les balises à leur place !
____________________
Travail de la réaction normale de la piste : bien sûr nul puisque cette force est perpendiculaire au déplacement.
Travail de la traction de la perche.
Que vaut l'angle entre la perche et la piste ? 40° ou 45° ?
Il vaudrait mieux travailler littéralement : tu aurais des simplifications et des valeurs concordantes selon les questions
Tu travailles avec des valeurs qui sont des arrondis ; c'est dangereux...
Vu ton message de 15 h 12 : tu vas voir ce n'est pas difficile !
Pour écrire une lettre grecque, par exemple
. tu tapes \alpha
. tu sélectionnes cela
. tu cliques sur le petit bouton LTX qui se trouve en bas du cadre d'écriture au-dessus de "Aperçu"
. cela place des balises [tex][/tex] autour de la sélection
. comme ceci : [tex]\alpha[/tex]
N'oublie pas de vérifier avec "Aperçu" avant de poster.
Deux erreurs que tu avais faites :
. alpha et non pas alfa
. \ et non pas /
Que vaut l'angle entre la perche et la piste ? 40° ou 45° ? -> 40°, j'ai du confondre en mettant 45..
Donc . travail de la force de traction de la perche = 62 049,60 Joules
Si j'arrondis à 2 chiffres apres la virgule c'est moins dangereux ?
Et pour la question 7, je trouve :
-62 117 + 0 + 62 049 = -68 J
C'est pas tout à fait nul tout ça..
Intensité de la traction par la perche :
T = [m.g.sin()]/cos()
Application numérique T 270 N
Travail de la traction de la perche :
WT = T L cos() = m.g.sin().L
Or le travail du poids est WP = m.g.L.cos[ + (/2)] = -m.g.L.sin()
En travaillant littéralement on évite tout problème d'arrondi et...
WT + WP = 0 ! !
Merci beaucoup ! Ensuite pour la question 8 c'est plus un système pseudo isolé car le vent agit sur lui et ralentit sa vitesse ?
Bonne idée (et c'est vrai en plus !)...
Mais ce n'est certainement pas ce qu'attend le correcteur !
Fais un nouveau bilan des forces.
. Quelles forces reste-t-il ?
. Leur somme (vectorielle bien sûr...) peut-elle être nulle ?
. Conséquence (deuxième loi de Newton...) ?
. Quelles forces reste-t-il ? P, R et Fvent
. Leur somme (vectorielle bien sûr...) peut-elle être nulle ? Non, le vecteur somme est ascendant vers la gauche, la vitesse est donc ralentie.
. Conséquence (deuxième loi de Newton...) ? Dans un référentiel galiléen, si vg n'est pas constant alors le solide n'est pas pseudo isolé
Sincèrement je crois que tu dois oublier le vent !
Il reste deux forces :
. le poids, force de direction verticale
. la réaction normale de la piste verglacée, force perpendiculaire à la piste
Ces deux forces ne sont pas colinéaires donc leur somme ne peut pas être nulle.
Donc, seconde loi de Newton, le mouvement n'est pas uniforme
La vitesse va augmenter... et tant mieux si le skieur sait s'arrêter sur une piste verglacée.
Question 9 : à toi !
(mais j'ai beaucoup de travail de modération sur l'île des maths et je peux avoir des temps de réponse un peu long...)
Ah oui je vois mieux ! Merci beaucoup et c'est pas grave pour le temps de réponse c'est déjà bien sympa de m'aider ^^
= +
=
: Direction : vers la gauche. Sens : Descendant
La valeur de la réaction du sol gelé je n'en ai aucune idée...
La réaction normale de la piste verglacée est égale et opposée à la composante du poids perpendiculaire à la piste.
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