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Devoir Maison : le skateboard c'est physique

Posté par
valouchou
13-01-11 à 15:35

Bonjour à tous,
J'aimerais s'il vous plait avoir votre aide pour quelques questions auxquelles je n'arrive pas a répondre et me corriger s'il le faut, Merci.
Voici l'exercice :
Le skateur, de masse m = 65.0 kg , roule sur un plan horizontal et donne une impulsion pour réaliser un "grind" ( glissement de la planche sur ses trucks ) sur une barre horizontale de longueur L = 2.5 m ; Il arrive avec une vitesse va= 8.00 m.s-1 et la planche glisse sur les trucks. Il atteint la vitesse vb= 6.5 m.s-1 a l'extrémité de la barre et retombe sur le sol.
1°) Quelles sont les forces extérieures exercées sur le système (sportif-planche) au cours du grind ?
2°) Quelle relation vérifient ces forces ?
3°) Déterminer le travail de la résultante de ces forces au cours du mouvement sur la barre.
4°) En déduire la valeur de la résultante des forces de frottement f sur les trucks.

Ce que j'ai fait moi :
1°) Les forces exercées sur le systeme au cours du mouvement sont :
  - vecteur P , le poids
  - vecteur F , les frottements
  - vecteur R , reaction de la barre sur la planche

2°) W(P) + W(F) + W(R) = Ec
la somme des travails s'exerçant sur un mobile est égale a l'énergie cinétique.

3°) [ ici j'ai un doute ]
Ec = W(Fext)
Ec = 1/2.m.vb² - 1/2.m.va²
   = 1/2 * 65.0 * 6.5² - 1/2 * 65.0 * 8.00²
   = - 706.9 J
Donc W(Fext) = -706.9 J

4°) [ ici je bloque ... =/ ]

Merci d'avance.

Posté par
valouchou
re : Devoir Maison : le skateboard c'est physique 13-01-11 à 20:46

Besoin d'aide s'il vous plait !!

Posté par
louis2
re : Devoir Maison : le skateboard c'est physique 14-01-11 à 13:34

Voici mes suggestions:
-Pour le premier c'est juste.
-Pour le deuxième

Citation :
la somme des travails s'exerçant sur un mobile est égale a l'énergie cinétique.
ce n'est pas l'energie cinétiqu mais la variation de l'énergie.
-Pour le troisième c'est correct.
-Pour le quatrième
On a W(F)+W(R)+W(P)=-706.9J
Donc W(F)=-706.9
Donc F.d=706.9
Donc F=706.9/2.5=282.76N

Posté par
J-P
re : Devoir Maison : le skateboard c'est physique 14-01-11 à 15:27

Tu écris :

"vecteur R , reaction de la barre sur la planche"

Ce n'est pas correct avec ce qui suit dans ton texte.
Une partie des forces de frottement (celle entre la barre et et la planche) fait partie de la réaction de la barre sur la planche.

La réaction de la barre sur la planche n'est pas "normale" à la barre.

Mais, il est plus simple (et coutumier) de décomposer la réaction de la barre sur la planche en 2 composantes, l'une normale à la barre (qu'on note souvent vecteur N) et l'autre tangentielle à la planche (qu'on note souvent vecteur f) qui représentente en pratique les frottement entre la barre et la planche.

Donc pour la 1 j'aurais répondu :

...

- vecteur P , le poids du skater + sa planche
- vecteur N , la composante normale à la barre de la réaction de la barre sur la planche.
- vecteur F , les frottements (comprenant la composante tangentielle à la barre de la réaction de la barre sur la planche + les frottements air-skater).
-----
2°)

W(P) + W(F) + W(N) = Delta Ec
-----

4°)

vecteur N et vecteur P sont perpendiculaires au déplacement et par là, W(P) + W(N) = 0

---> W(F) = -706,9 J = F * distance parcourue sur la barre

|F| = 706,9/2,5 = 283 N

Et les données sont insuffisantes pour distinguer la partie de F qui provient des frottements barre-skate de celle des frottements du skater dans l'air.
Cependant, pratiquement, aux vitesses données, on peut dire que les frottements barre-skate sont largement prépondérants et représentent donc pratiquement 283 N.
-----
Sauf distraction.  

Posté par
valouchou
re : Devoir Maison : le skateboard c'est physique 15-01-11 à 10:03

Bonjour ,
Merci a vous de m'avoir corriger ...
Je ne pensais pas qu'une force pouvait arriver au delà de 200 N , en tout une force de frottement , j'avais fait un calcul et j'avais trouvé 318.8 N mais j'avais pris en compte le travail du poids ... Enfin bref , vos raisonnement m'ont éclairé. Merci encore !!

Eh dites, comment on fait pour savoir si l'angle est égal a 0° ou 180° quand la barre est horizontale ? ça change tout le résultat si on se trompe !!
Merci .

Posté par
louis2
re : Devoir Maison : le skateboard c'est physique 15-01-11 à 18:04

Pour ta question:

Citation :
comment on fait pour savoir si l'angle est égal a 0° ou 180° quand la barre est horizontale ?

Si le travail est négatif (positif)le cosinus l'est aussi.

Posté par
valouchou
re : Devoir Maison : le skateboard c'est physique 15-01-11 à 18:10

Bonsoir ,
ah d'accord !! bah merci beaucoup ...
Bonne soirée !!

Posté par
samidjoe
autre idée 17-01-11 à 15:16

Bonjour,
alors voilà j'ai le même devoir à faire et pour le second exercice je n'est pas trouvé cette relation.

Je n'est pas mis l'énergie cinétique mais j'ai pensé au principe d'inertie
                          soit R+P+T=0
(mais j'ai des doutes sur le fait que le mouvement soit uniforme)et donc par la suite les réponses que donnent Valouchou sont bonnes.

Mais j'ai vraiment des doutes sur cette question, merci par avance =)

Posté par
valouchou
re : Devoir Maison : le skateboard c'est physique 17-01-11 à 15:43

Bonjour ,
Samidjoe c'est vrai ce que tu dis ... Moi j'ai mis ça par rapport au chapitre que je suis ; après je sais pas , ça peut être le tien aussi. Je ne pense pas que le mouvement soit rectiligne uniforme vu que la vitesse diminue, non ?!

Posté par
samidjoe
re : Devoir Maison : le skateboard c'est physique 17-01-11 à 15:59

Bonjour,
il y a des frottement ça c'est sur mais donc la vitesse va diminuer effectivement mais
en fait ce qui me gène c'est le fait de remettre deux fois la même réponse au 2 et 3 on parle de l'énergie cinétique or dans le 2 on parle de relation entre les forces et non le travaille des forces
C'est pourquoi 'ai un doute mais bon comme je n'est pas une réponse sur à te donner( si tu en as une merci de m'en faire part)
Bonne journée!! =)

Posté par
valouchou
re : Devoir Maison : le skateboard c'est physique 17-01-11 à 16:05

Hum.. d'accord, c'est vrai. Ça me fait douté aussi la... Ok je te tiens au courant si j'ai du nouveau . Fait moi signe aussi si tu as du nouveau de ton coté s'il te plait. Merci. Bonne journée

Posté par
Aeden
re : Devoir Maison : le skateboard c'est physique 20-01-11 à 06:37

Salut Samantha ! Tu me reconnais ?  Haha .

Moi, je ne pense pas qu'il faille mettre que c'est le principe d'inertie car en effet, le mouvement n'est pas rectiligne uniforme, puisque la vitesse varie.
Cependant, je ne savais pas n'ont plus que c'était la variation de l'énergie cinétique. Comment faites-vous pour justifier que ça soit cela ?

Merci pour vos éventuelles réponses !

Posté par
Aeden
re : Devoir Maison : le skateboard c'est physique 20-01-11 à 06:38

En faite, je ne pense pas que ça soit l'énergie cinétique puisque l'énergie cinétique concerne le travail des forces. Or la, ils demandent la relation entre les forces, pas entre leur travail...

Posté par
Aeden
re : Devoir Maison : le skateboard c'est physique 20-01-11 à 06:48

Je ne pense pas que cela soit l'énergie cinétique car :

L'énergie cinétique est l'énergie que possède un corps du fait de son mouvement réel. L'énergie cinétique d'un corps est égale au travail nécessaire pour faire passer le dit corps du repos à son mouvement de translation ou de rotation.

ici, le skater n'est pas a repos au début...



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