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Etude du travail du poids

Posté par
christophe13
29-05-20 à 10:51

Bonjour, j'ai une activité à rendre aujourd'hui mais je ne comprends pas l'exercice, pouvez-vous m'aider s'il vous plaît ?

LE SUJET:
Le Mont Taranaki est un volcan au cœur du Parc National Egmont en Nouvelle-Zélande, qui culmine à 2 518 mètres d'altitude. Différents parcours de difficultés croissantes sont possibles pour atteindre le sommet.
A quoi correspond l'énergie dépensée par les randonneurs pour atteindre le sommet ?

Trajet 1 pour les randonneurs avertis: Le plus célèbre (mais aussi la plus difficile) ascension, de 13 km, réalisé en une seule journée et modélisée par le trajet rectiligne DS représenté sur le doc 3.

Trajet 2 pour les randonneurs moins expérimentés:  Ascension de 4 à 5 jours de 52 km, modélisée par le trajet constitué de deux trajets rectilignes  DC et CS représentés sur le doc 3.

LES CONSIGNES:
1) Réaliser un schéma représentant le trajet 1 suivi par le randonneur et son poids P (avec flèche).
2) Exprimer puis calculer le travail du poids pour le trajet 1 en utilisant les DONNÉES et les valeurs numériques des DOCS 1,2 et 3.
3)Refaites le même travail pour le trajet 2.
4) Déterminer si le travail du poids lors des trajets 1 et 2 est moteur, nul ou résistant.
5) On peut considérer en première approximation que l'énergie dépensée par les randonneurs est un travail moteur qui compense le travail du poids. L'énergie dépensée dépend-elle du trajet qu'ils ont suivi?

Merci d'avance

Etude du travail du poids

Etude du travail du poids

Etude du travail du poids

Posté par
krinn Correcteur
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 11:30

Bonjour,
Que disent les docs 1 et 2?

Posté par
christophe13
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 11:32

Désolé, les trajets 1 et 2 sont les documents 1 et 2

Posté par
krinn Correcteur
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 11:39

Ok, donc allons-y!

1)Réaliser un schéma représentant le trajet 1 suivi par le randonneur et son poids P (avec flèche).

Peux tu poster ton dessin?

Posté par
christophe13
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 11:47

Je ne sais pas si c'est juste mais voici le dessin:

Etude du travail du poids

Posté par
krinn Correcteur
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 11:56

C'est presque ça.

1)Réaliser un schéma représentant le trajet 1 suivi par le randonneur et son poids P (avec flèche).

Posté par
christophe13
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 12:03

Je ne sais pas où le poids (avec flèche) doit être représenté

Posté par
krinn Correcteur
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 12:11

Le randonneur est représenté par un point M qqconque sur le trajet et tu fais partir le poids de M tout simplement

Posté par
christophe13
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 12:25

Voici ce que j'ai compris:

Etude du travail du poids

Posté par
krinn Correcteur
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 12:45

Le poids est une force donc on le représente par une .... et non pas par des pointilles

Posté par
christophe13
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 12:50

Oui par une flèche excusez-moi
J'ai calculé le poids du randonneur :
P=m*g = 75*9,8 = 735 Newtons

Posté par
krinn Correcteur
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 13:00

Citation :
2) Exprimer puis calculer le travail du poids pour le trajet 1 en utilisant les DONNÉES et les valeurs numériques des DOCS 1,2 et 3.


C'est un bon début et ensuite...

Posté par
christophe13
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 13:11

Vu la disposition du poids et de la distance DS il faut donc utilisé la formule du sinus selon les DONNÉES 2:
Au lieu de Wab (F avec flèche) = F*AB*cos(alpha)
Il faut faire : Wds (P avec flèche) = P*DS*sin(alpha)
Est-ce le bon raisonnement ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 13:23

J'ai peur que non.
Si la formule dit cos , c'est cos
étant parfaitement défini
Peux-tu faire un dessin avec ?

Posté par
christophe13
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 13:31

Comme ceci ?

Etude du travail du poids

Posté par
krinn Correcteur
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 13:47

Ce n'est pas l'angle de la formule
Celui de la formule c'est = (\overrightarrow{DS},\overrightarrow{P})

Posté par
christophe13
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 14:08

L'angle alpha se trouve donc entre le bleu et le vert ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 14:15

Non, c'est l'angle entre les vecteurs DS et P
Ou entre MS et P si tu préfères

Posté par
christophe13
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 15:10

Comme ceci ?

Etude du travail du poids

Posté par
christophe13
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 16:28

Je rectifie ma réponse précédente:  l'angle alpha se trouve sur le point M

Posté par
krinn Correcteur
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 16:49

Voici où est alpha:

Etude du travail du poids

Posté par
christophe13
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 16:56

Merci Monsieur, maintenant il faut calculer le travail du poids
Dans mon cours il est écrit :
Wab (P avec flèche) = m*g*(Za-Zb)
donc Wds (P avec flèche) = 75*9,8*(2518-110) = 1 769 880 Joules
Est-ce le bon raisonnement ?
            

Posté par
krinn Correcteur
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 17:15

Presque.
Mais dans la formule A est le point de départ et B celui d'arrivée !

Posté par
christophe13
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 17:18

Donc le résultat c'est - 1 769 880 Joules
J'ai donc  enfin répondu à la question 2

Posté par
krinn Correcteur
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 17:22

Attention aux chiffres significatifs

Posté par
christophe13
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 17:26

Comment ça ?
Pour DC : Wdc (P avec flèche) = 75*9,8*(110-1220) = - 815 850 Joules
Pour CS : Wcs (P avec flèche) = 75*9,8*(1120-2518) = - 1 027 530 Joules

Posté par
christophe13
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 18:53

J'ai trouvé pour la 4 que lors des trajets 1 et 2 le travail du poids est résistant mais je ne comprends pas pourquoi il n'est pas moteur car la 5 indique " On peut considérer en première approximation que l'énergie dépensée par les randonneurs est un travail moteur"
Enfin, pour la 5 j'ai répondu que le travail du poids ne dépend pas du chemin suivi par le randonneur entre A et B mais seulement de la différence d'altitude Za-Zb
Est-ce correcte ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 20:33

Citation :
Comment ça ?

Il va falloir réviser!
Si m=75kg (2 chiffres significatifs) le résultat ne peut pas en avoir 6 .
Donc WDS(P) = -1,8 106 J

Posté par
christophe13
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 20:35

D'accord, merci de votre aide

Posté par
krinn Correcteur
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 20:55

Citation :
mais je ne comprends pas pourquoi il n'est pas moteur car la 5 indique " On peut considérer en première approximation que l'énergie dépensée par les randonneurs est un travail moteur"

Attention à ne pas oublier la fi n de la phrase

On peut considérer en première approximation que l'énergie dépensée par les randonneurs est un travail moteur qui compense le travail du poids

Donc les randonneurs founissent l'opposé du travail du poids qui est bien positif.
(Il est fatiguant de monter une côte

Citation :
Enfin, pour la 5 j'ai répondu que le travail du poids ne dépend pas du chemin suivi par le randonneur entre A et B mais seulement de la différence d'altitude Za-Zb


Oui, mais c'est entre D et S ici
De plus il faut le vérifier par le calcul sur les 2 trajets.

Posté par
christophe13
re : Etude du travail du poids 29-05-20 à 21:11

J'ai bien fait les 2 trajets, j'avais juste besoin d'aide pour démarrer l'activité
Merci beaucoup



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