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Curling le lancer de pierre

Posté par
IamMe
13-01-20 à 19:25

Bonjour, j'ai besoin de votre aide pour cet exercice :
Au curling, pendant la phase de "pousser et glisser",le joueur exerce sur la pierre, dont la vitesse initiale est nulle, une force F horizontale que l'on supposera constante (phase 1). Le joueur lâche ensuite la pierre qui glisse sur la glace (phase 2).
Un film vidéo tourné lors d'une compétition montre que la phase 1 de pousser et glisser dure environ 5 secondes.
Dans la phase 2, lorsque la pierre est lâchée , on mesure une distance parcourue de D=25 m pendant une durée de 25 secondes.
On supposera que le mouvement de la pierre sur la glace se fait sans frottements selon une droite horizontale. On pourra modéliser la pierre par un point matériel A de masse m=20 kg.

1) Établir la nature du mouvement de A dans chacune des 2 phases.
2) Tracer la courbe représentant la vitesse du point A en fonction du temps pour les phases 1 et 2.
3)Déterminer la valeur de la force F exercée par le joueur sur la pierre dans la phase 1.

1) On est dans le référentiel terrestre supposé galiléen. Dans la phase 1 la vitesse est rectiligne uniformément accéléré et dans la phase  2 rectiligne uniforme mais je ne sais pas trop comment justifier...

Posté par
dirac
re : Curling le lancer de pierre 13-01-20 à 19:31

Hello
Peux tu préciser la nature de l'aide tu as besoin?

Peut être pourrais tu commencer par faire les bilans des forces dans les 2 phases?
Ecrire la relation fondamentale de la dynamique ou le théorème de l'énergie cinétique?

Posté par
IamMe
re : Curling le lancer de pierre 13-01-20 à 19:33

Comment justifier ce que j'ai trouvé.

Pour 1 :
somme des forces : P+R+F

Pour 2 :
somme des forces : P+R+F

La somme des forces = ma

Posté par
dirac
re : Curling le lancer de pierre 13-01-20 à 19:44

Bon, je détaille la phase 2, tu t'occuperas ensuite de la phase 1:

Le soumis à son poids et à la réaction de la glace. En l'absence de frottements (énoncé) cette réaction est perpendiculaire au sol.

Par ailleurs la trajectoire est rectiligne et horizontale (énoncé)

RFD: m\vec{g} + \vec{R} = m\vec{a}

En projetant sur l'axe horizontal (disons xx')    a_x = 0

L'accélération étant constamment nulle, la vitesse demeure constante durant la phase

Le mouvement est bien rectiligne uniforme

***Omission LATEX sur les formules corrigée***

Posté par
IamMe
re : Curling le lancer de pierre 14-01-20 à 19:03

Et la force F ? Et pourquoi la trajectoire est rectiligne et horizontale ?

Posté par
dirac
re : Curling le lancer de pierre 14-01-20 à 20:05

Quelle force F? sur la 2nde partie de la trajectoire (celle que j'ai étudiée, je te laisse la première pour le moment), il n'y a plus de poussée, le joueur a lâché le curling

Pourquoi rectiligne et horizontale ... parce que j'ai lu l'énoncé

Citation :
On supposera que le mouvement de la pierre sur la glace se fait sans frottements selon une droite horizontale.


Une droite horizontale est bien rectiligne et horizontale ... ou bien?

Posté par
IamMe
re : Curling le lancer de pierre 14-01-20 à 21:39

Mais pourquoi la force F disparait alors que l'objet est en mouvement ?

Posté par
dirac
re : Curling le lancer de pierre 14-01-20 à 21:44

Citation :
le joueur exerce sur la pierre, dont la vitesse initiale est nulle, une force F horizontale que l'on supposera constante (phase 1)


La force F est la poussée du jouer sur le curling durant la phase 1, qui se termine quand le joueur lache le curling, il n'y a donc plus de force de poussée.

Posté par
IamMe
re : Curling le lancer de pierre 14-01-20 à 21:46

dirac @ 13-01-2020 à 19:44


m\vec{g} + \vec{R} = m\vec{a}

En projetant sur l'axe horizontal (disons xx')    a_x = 0

L'accélération étant constamment nulle, la vitesse demeure constante durant la phase

Le mouvement est bien rectiligne uniforme


Y'a pas une autre justification ? Car je comprends pas pourquoi en disant qu'en projetant sur l'axe horizontal ax, ax = 0.

Posté par
IamMe
re : Curling le lancer de pierre 14-01-20 à 21:46

Et pourquoi vu que ax = 0 l'accélération est nulle...

Posté par
IamMe
re : Curling le lancer de pierre 14-01-20 à 21:47

dirac @ 14-01-2020 à 21:44

Citation :
le joueur exerce sur la pierre, dont la vitesse initiale est nulle, une force F horizontale que l'on supposera constante (phase 1)


La force F est la poussée du jouer sur le curling durant la phase 1, qui se termine quand le joueur lache le curling, il n'y a donc plus de force de poussée.


Alors pourquoi la pierre est en mouvement ?

Posté par
dirac
re : Curling le lancer de pierre 14-01-20 à 22:06

Posté par
krinn Correcteur
re : Curling le lancer de pierre 15-01-20 à 11:41

bonjour,

Citation :
Mais pourquoi la force F disparait alors que l'objet est en mouvement ?

La force disparait dès qu'il n'y a plus contact entre la main et la pierre.

Si je te pousse sur ton vélo, la force que j'exerce disparait dès que je lâche le vélo, mais tu continues ensuite sur ta lancée à cause de ton inertie.

Citation :
Y'a pas une autre justification ? Car je comprends pas pourquoi en disant qu'en projetant sur l'axe horizontal ax, ax = 0.


dans la phase 2, comme te l'a expliqué dirac, la 2e loi de Newton (ou PFD ou encore RFD, ... ) donne:
mg + R = m a

car il n'y plus de poussée F et on néglige les frottements.
Le poids et la réaction du sol sont normales au sol, donc si on projette sur l'horizontale on trouve bien:

0 + 0 = max

Comme le mouvement est horizontal, il n'y a pas d'accélération selon la verticale et donc ay = 0 (la pierre ne s'enfonce pas dans le sol ni ne s'envole)

je te laisse conclure.



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