Bonjour, j'ai un dm de physique à faire et je ne comprend vraiment pas l'exercice... serait-il possible de m'aider?
Un alpiniste est situé en un point A sur une montagne. En situation délicate du fait du manque d'appui, il décide de "penduler" pour gagner une plate-forme plus confortable. Pour cela, il se laisse partir en chute "dans le vide", sans vitesse initiale, suspendu à sa corde qui a été fixée en un point I par son compagnon de cordée. L'alpiniste est modélisé par un solide ponctuel G, de masse m=80kg. Il passe en un point O situé à la verticale de l avec une vitesse notée Vo.
Données:
-Angle avec la corde et la verticale au départ: =40°
-Intensité de la pesanteur g=9.8N/kg
-La masse de la corde est négligeable devant celle de l'alpiniste.
-Au cours de la chute, lorsque la corde est tendue, la distance entre l'alpiniste et le point de fixation de la corde ne varie pratiquement pas: IG=l=10m
1. Montrer que la valeur Vo de la vitesse de l'alpiniste en O peut s'écrire: Vo=2gh.
2. En déduire l'expression de Vo en fonction de , g et l.
3. Calculer la valeur de Vo en m/s et en km/s.
4. L'alpiniste atteint la plate-forme en un point B avec une vitesse nulle. Comparer l'altitude de B à celle de A si les frottements sont négligeables.
Merci par avance pour votre aide je ne sais pas du tout comment m'y prendre.
Bonjour petitchaperon,
Un schema aide grandement a comprendre la situation.
1) Du cours, theoreme de l'energie cinetique. La variation d'energie cinetique est egale a l'oppose de la variation d'energie potentielle.
car EcA = 0 (l'enonce dit que la vitesse initiale de l'alpiniste est nulle.)
Soit hA et h0, les altitudes du point A et O, alors
Ec0 = 1/2 mv^2 = m*g*hA - m*g*h0 => avec h = hA-h0
2) Que vaut hA-h0 en fonction de l ? puisque la corde est tendu depuis le point I alors l'alpiniste trace un arc de cercle de rayon l et d'angle 40 degrees. Donc h = l*(1-cos) avec
= 40 degrees
3) je te laisse faire l'application numerique
4) Idem que 1). Theoreme de l'energie cinetique + conservation de l'energie mecanique.
Ici Ec = 0, donc
Ep = 0 donc EpA = EpB => hA = hB donc le point B a la meme altitude que le point A
Bon apetit
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