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Energie cinétique et mécanique... Ouch.

Posté par
lunyo
16-02-10 à 17:46

Bonjour, j'ai un exercice a faire pendant les vacances. Je l'ai avancé, mais je bloque sur quelque chose qui me paraît bien absurde.


Un skieur de masse totale m= 150kg est tiré A VITESSE CONSTANTE de 2.20 m.s-1 par un remonte-pente. La trajectoire rectiligne au centre d'inertie du skieur se trouve dans un plan vertical. La piste fait un angle alpha de 20° avec l'horizontal et on suppose que les frottements entre les skis sont négligeables.

La perche fait un angle Bêta=30° avec la direction de la piste.
On s'intéresse à un déplacement L = 500m.

1/ Faire le bilan des forces s'exerçant sur le skieur et son équipement.
2/ Exprimer le travail de chacune de ces forces en fonction de L,m,g, alpha et beta.
3 Exprimer et calculer la valeur de la tension exercée par la perche:
a/ en utilisant le théorème de l'energie cinétique.
d/ en utilisant l'energie mécanique.

Bon, je vous passe les premières questions, mais en gros on trouve qu'avec la première loi de Newton, comme la vitesse est constante, Wab(F) = - Wab(P).

Bon le soucis, c'est que je comprends pas ce qu'on nous demande en 3/.

On sait que le théorème de l'Ec c'est :

ECb-ECa = Somme des travaux des forces extérieures.
1/2 mVb² - 1/2 mVba² = Wab(F) + Wab(P) ...

Et ça devient ridicule non ? La somme des forces extérieures est égale à 0. Comment je suis sensé trouvé la force de la tension F avec 1/2 mVb²-1/2mVa² = 0 ?
Je trouve pas mon erreur, ou alors je sais pas appliqué le théorème, vous pouvez m'aider ?

Merci.

Posté par
Marc35
re : Energie cinétique et mécanique... Ouch. 16-02-10 à 18:51

Bonsoir,
Les forces P et T peuvent être décomposées sur deux axes, un parallèle à la piste et l'autre perpendiculaire à la piste.
Les forces P cos et T sin sont perpendiculaires au déplacement donc elles ne travaillent pas.
Les forces P sin et T cos sont parallèles au déplacement, P sin en sens opposé et T sin dans le sens du déplacement.
On a Ec = T cos L - P sin L = 0
T cos = P sin
T = P sin / cos

Posté par
Piaff
re : Energie cinétique et mécanique... Ouch. 16-02-10 à 18:52

P+T+R=0

Après tu construit un repère sur ton skieur de sorte qu'au moins un des vecteur unitaire soit perpendiculaire à R puis tu projete sur ce vecteur là (disons x) :
Ainsi tu élimine la composante R que tu ne connait pas et tu trouve la norme de T sur x en fonction de m, g, et un sin ou un cos de l'angle alpha.
Mais attention tu as la valeur de T dirigé par x
Ensuite il faut encore projeter sur x' qui serait dirigé par la direction de T, c'est à dire la perche, c'est à dire une droite qui forme 50 degrés avec l'horizontale (alpha+bêta)
En projetant, tu introduit un sin ou cos de bêta mais au moins tu as la norme de T sur sa direction, donc c'est finit, tu as ce qu'il faut...

Mouais... c'est pas très clair en phrase, et comme disait napoléon, mieux vaut un petit dessin qu'un long discours... (dans une semaine, le ski... ca fait envie)

Energie cinétique et mécanique... Ouch.

Posté par
Junior
re : Energie cinétique et mécanique... Ouch. 16-02-10 à 19:46

J'adore le skieur
Et oui, dans une semaine, le ski ca fait envie

Posté par
lunyo
re : Energie cinétique et mécanique... Ouch. 17-02-10 à 16:47

tu es surement plus là aujourd'hui, mais cette partie je l'ai faite (même si j'ai beaucoup moins bien expliqué que toi xD) Mais moi ma question portait sur

" Comment trouver la force F en utilisant le théorème de l'energie cinétique, qui est DeltaEC = ECb-ECa= Somme des forces extérieures "
et ensuite même question mais avec l'énergie mécanique

Posté par
lunyo
re : Energie cinétique et mécanique... Ouch. 17-02-10 à 16:48

et bon, le probleme, comme tu l'as si bien expliqué, c'est que somme des forces extérieures=0 ... Donc je sais pas vraiment comment faire, en cours on a des exemples mais avec "sommes des forces extérieures = F" ou P ...

Posté par
lunyo
re : Energie cinétique et mécanique... Ouch. 17-02-10 à 16:50

et le dessin c'est ça ^^

Energie cinétique et mécanique... Ouch.

Posté par
lunyo
re : Energie cinétique et mécanique... Ouch. 17-02-10 à 16:53

Oh mince, desolé Marc j'avais pas vu ton message ^^ Ouais merci ça m'aide beaucoup. Avec l'energie mécanique j'imagine que c'est la même ?

Posté par
Marc35
re : Energie cinétique et mécanique... Ouch. 17-02-10 à 21:04

Comme tu dois le savoir, Em = Ec + Ep.
Em = WF  mais pas le poids (le poids est pris en compte dans Ep).

Energie cinétique et mécanique... Ouch.



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