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DM physique skieur

Posté par
MC14
13-02-19 à 14:17

Bonjour,
Un soucis se pose sur le DM que j'ai a réaliser pour la rentrée. Je vous met l'énoncer et vous explique mon problème par la suite en espérant que vous puissiez m'aider.
"Un skieur de 75 kg (équipement compris) descend tout shuss une piste de 200m inclinée de 15° par rapport à l'horizontale. Le skieur ne décolle pas de la piste, son accélération n'a lieu que sur l'axe Ox  
Donnés : m=75 kg
OA= 200m
"alpha"=15°
Le skieur part de O sans vitesse initiale
g=9.81m.s^(-2)
On néglige les frottements de l'air."

Dans la partie 1, on néglige la force de frottement sur les skis,
1) Montrer que l'équation horaire du mvt est : x(t)=1/2g sin"alpha" t²

J'ai tout d'abord définit le système et le référentiel , puis donner la 2ème loi de newton mais se pose un problème. Je ne vois pas comment faire apparaitre le sinus vu que c'est une chute libre verticale et non parabolique.


Merci de tout aide possible

Posté par
odbugt1
re : DM physique skieur 13-02-19 à 14:35

Bonjour,

Une chute libre (verticale ou parabolique) est une chute au cours de laquelle la seule force qui s'exerce sur le système étudié est son poids.

Rien de tel ici.
Quelles sont les forces qui s'exercent sur le skieur ?

Posté par
MC14
re : DM physique skieur 13-02-19 à 14:42

odbugt1 @ 13-02-2019 à 14:35

Bonjour,

Une chute libre (verticale ou parabolique) est une chute au cours de laquelle la seule force qui s'exerce sur le système étudié est son poids.

Rien de tel ici.
Quelles sont les forces qui s'exercent sur le skieur ?


Bonjour,

Ce doit être le poids, il n'y rien de marqué d'autre

Posté par
MC14
re : DM physique skieur 13-02-19 à 14:46

odbugt1 @ 13-02-2019 à 14:35

Bonjour,

Une chute libre (verticale ou parabolique) est une chute au cours de laquelle la seule force qui s'exerce sur le système étudié est son poids.

Rien de tel ici.
Quelles sont les forces qui s'exercent sur le skieur ?


C'est le poids , voici le schéma fournit

DM physique skieur

Posté par
odbugt1
re : DM physique skieur 13-02-19 à 14:56

En me tordant le cou à 90° j'ai constaté la présence de deux forces :
L'une d'elles est le poids \vec P qui a été décomposé en deux parties ( \vec P_x et  \vec P_y )

Et il y en a une autre.

Posté par
MC14
re : DM physique skieur 13-02-19 à 14:59

odbugt1 @ 13-02-2019 à 14:56

En me tordant le cou à 90° j'ai constaté la présence de deux forces :
L'une d'elles est le poids \vec P qui a été décomposé en deux parties ( \vec P_x et  \vec P_y )

Et il y en a une autre.
f

Excusez-moi pour l'orientation de la photo qui n'est pas volontaire.
Plus la force G si je ne me trompe pas.

Posté par
odbugt1
re : DM physique skieur 13-02-19 à 16:16

La force " G "  je ne sais pas ce que c'est.

Pour décrire une force il faut pouvoir dire :
- Par qui ( ou par quoi ) elle est exercée.
- Sur qui ( ou sur quoi ) elle s'exerce.
Et si possible dire aussi :
- Quelle est sa direction
- Quel est son sens
- Quelle est son intensité (avec l'unité adaptée )

Exemple :
Le poids \vec P du skieur
Force exercée ( à distance ) par la Terre.
Force exercée sur le skieur
Direction verticale
Sens vers le centre de la Terre
Intensité : P = m * g = 75 * 9,81 = 735N

Je répète donc ma question :
Quelle force, autre que le poids \vec P, s'exerce sur ce skieur ?
Indice : Cette force figure sur le schéma que tu as posté !

Posté par
MC14
re : DM physique skieur 13-02-19 à 17:37

odbugt1 @ 13-02-2019 à 16:16

La force " G "  je ne sais pas ce que c'est.

Pour décrire une force il faut pouvoir dire :
- Par qui ( ou par quoi ) elle est exercée.
- Sur qui ( ou sur quoi ) elle s'exerce.
Et si possible dire aussi :
- Quelle est sa direction
- Quel est son sens
- Quelle est son intensité (avec l'unité adaptée )

Exemple :
Le poids \vec P du skieur
Force exercée ( à distance ) par la Terre.
Force exercée sur le skieur
Direction verticale
Sens vers le centre de la Terre
Intensité : P = m * g = 75 * 9,81 = 735N

Je répète donc ma question :
Quelle force, autre que le poids \vec P, s'exerce sur ce skieur ?
Indice : Cette force figure sur le schéma

R?

Posté par
odbugt1
re : DM physique skieur 13-02-19 à 18:38

Oui, c'est \vec R_N
Cette force (exercée par la piste sur le skieur) est perpendiculaire à la piste, elle est dirigée vers le haut.

Tu sais donc maintenant que le skieur est soumis à deux forces : \vec P et \vec R_N

En appliquant la 2e Loi de Newton au skieur tu pourras calculer son accélération et de là répondre à la question posée.

Posté par
MC14
re : DM physique skieur 13-02-19 à 19:53

Merci de votre aide

Posté par
MC14
re : DM physique skieur 14-02-19 à 11:32

Bonjour , 2 ème question..
Dans la partie 2 où la force de frottement sur les skis est constante et vaut 120N.
La première question demande de montrer que dans ce cas de figure, l'accélération dépend de la masse.

Je sais qu'il faut utiliser la 2ème loi de Newton mais je ne vois pas comment prouver juste avec m×g

Merci

Posté par
odbugt1
re : DM physique skieur 14-02-19 à 12:11

3 forces s'exercent maintenant sur le skieur.
Deux d'entre elles restent inchangées par rapport à la situation précédente.

La force de frottement \vec fa la même direction que celle de la piste, son sens est opposé à celui du mouvement du skieur.
En appliquant la 2e loi de Newton tu trouveras la nouvelle valeur de l'accélération et tu pourras constater qu'elle dépend de la masse du skieur.

Posté par
MC14
re : DM physique skieur 14-02-19 à 13:12

odbugt1 @ 14-02-2019 à 12:11

3 forces s'exercent maintenant sur le skieur.
Deux d'entre elles restent inchangées par rapport à la situation précédente.

La force de frottement \vec fa la même direction que celle de la piste, son sens est opposé à celui du mouvement du skieur.
En appliquant la 2e loi de Newton tu trouveras la nouvelle valeur de l'accélération et tu pourras constater qu'elle dépend de la masse du skieur.


Merci de votre aide



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