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exercice physique : déterminer vitesse

Posté par
valouchou
15-01-11 à 10:56

Bonjour a tous ,
je suis sur un exercice auquel j'ai pu répondre a toutes les questions sauf une , j'aimerais avoir votre avis s'il vous plait.
C'est un skateur qui part d'un plan horizontale situé a une hauteur h = 1.80 m au dessus du sol et aborde une barre inclinée d'un angle de 25° par rapport a l'horizontale, de longueur L = 2.5 m. Sa vitesse initiale va est de 8.00 m.s-1 ; sa vitesse a l'autre extrémité de la barre vc est de 8.20 m.s-1.

Déterminer la vitesse vs avec laquelle il touche le sol.

Moi je pensais a faire avec la variation d'énergie cinétique auquel je trouve 105.3 J , en utilisant cette formule :
Ec = (1/2)* m * vs² - (1/2) * m * va²
je trouve 8.20 m.s-1
et si je fais :
Ec = (1/2) * m * vs² - (1/2) * m * vc²
je trouve alors 8.40 m.s-1

Je suis une peu perdu Pourriez vous m'expliqué s'il vous plait.
Merci .

Posté par
J-P
re : exercice physique : déterminer vitesse 15-01-11 à 11:36

A quelle hauteur du sol le skater est-il au moment où il quitte la barre inclinée ?
H = 1,8 - 2,5 * sin(25°) = 0,743 m

Travail du poids du skater sur la "chute" de 0,743 m de haut + Energie cinétique du skieur en fin de la barre = Energie cinétique du skieur à l'arrivée au sol.

m.g*0,743 + (1/2).m.Vc² = (1/2).m.Vs²

g*0,743 + (1/2)Vc² = (1/2).Vs²

Vs² = Vc² + 2*g*0,743

Vs² = 8,2² + 2*9,81*0,743

Vs = 9,05 m/s

Ceci en négligeant les frottements dans l'air du skater pendant son "vol".
-----
Recopier sans comprendre est inutile.

Sauf distraction.  

Posté par
valouchou
re : exercice physique : déterminer vitesse 15-01-11 à 18:24

Bonsoir,

Citation :
Recopier sans comprendre est inutile.
Ceci est bien vrai ...
Excuse moi je n'est pas compris pourquoi tu utilise le travail du poids, en faite je ne comprends pas pourquoi tu utilise cette formule :
Citation :
Travail du poids du skater sur la "chute" de 0,743 m de haut + Energie cinétique du skieur en fin de la barre = Energie cinétique du skieur à l'arrivée au sol.

Peux m'expliquer un peu plus en détail, s'il te plais !!

Posté par
J-P
re : exercice physique : déterminer vitesse 15-01-11 à 19:44

A quelle hauteur du sol le skater est-il au moment où il quitte la barre inclinée ?

As-tu compris ce que j'ai trouvé , soit 0,743 m ?

Posté par
valouchou
re : exercice physique : déterminer vitesse 15-01-11 à 20:02

Bonsoir ,
euh oui ...
la formule que tu as utilisé est : H = h - L * sin25°
mais j'aurai pas trouver de moi meme !! Pourquoi soustrait - on la hauteur a la longueur de la barre ?

Eh je pose beaucoup question =/

Posté par
coeurtis
re : exercice physique : déterminer vitesse 16-01-11 à 00:21

bonjour, a vous
J-P j'ai l'impression que ta trebucher sur la formule:
c'est pas H = 1,8 - 2,5 * sin(25°) = 0,743 m mais H= 1,8 + 2,5*sin(25)=2,86 m
en plus je pense qu'il faurai raison comme sur mon schema nan??

parcequ'a mon avi ta raisonne comme une chute libre alors dans le cas present le skateur( ou pas le skieur J-P ) vu sa vitesse et le plan incline ne peut descendre en chute libre meme si on neglige les frottement!!
bon voila comment je vois le probleme !!
bah si c'est le (je pense meme que c'est le cas) on calcul la coordonnee y de la fleche puis on aplique soit: la variation de l'energie cinetique ou la variation de l'energie mecanique
bien en maintenant l'hypothese d'une abcence de force de frotemment

                          cordialement a vous!!

exercice physique : déterminer vitesse

Posté par
valouchou
re : exercice physique : déterminer vitesse 16-01-11 à 10:09

Bonjour ,
voila, le petit dessin que j'ai moi !!
En bleu c'est la barre , et en rouge le skate
PS : le schéma n'est pas top et absolument pas en taille réel lol .

exercice physique : déterminer vitesse

Posté par
coeurtis
re : exercice physique : déterminer vitesse 16-01-11 à 16:25

Bonjour,
si c'est ca le schema  de l'enonce alors faut admettre que le skateur ne pourra jamais effectuer une chute libre  a partir du point C si on saccorde la dessus je crois que j-P serais HS
   cordialement

Posté par
J-P
re : exercice physique : déterminer vitesse 16-01-11 à 16:40

coeurtis,

Je n'ai pas trébuché sur la formule.

La vitesse est plus élevée en fin de barre (8,2 m/s) qu'en début de barre (8 m/s)

Et donc la barre est abordée dans le sens descendant et pas montant.

exercice physique : déterminer vitesse

Posté par
coeurtis
re : exercice physique : déterminer vitesse 16-01-11 à 16:54

bonjour,
au vu des donnees fournies par valouchou je suis d'accord avc toi J-P et je reste pesrsuader que l'exercice aurai ete plus interessent s'il n'etait tronque!! je connais ce type d'exo c'est des classiques a mon avis le skateur serai entrain de monter!!!!! @ valouchou tu voudrai pas nous poster l'exo au complet???

Posté par
valouchou
re : exercice physique : déterminer vitesse 16-01-11 à 18:35

Bonsoir ,
J-P , oui tu as raison , le sens du mouvement est de droite a gauche (descendant).
Je suis un peu perdu la !! Je ne comprends pas pourquoi choisissez ces formule , je les connais pas...
Coeurtis , l'exercice est au complet, enfin l'énoncé, a part que j'ai oublié de donner la masse du skateur qui est de 65.0 kg , et qu'on néglige la masse de la planche. Mais sinon il y a d'autres questions :
1) ecrire l'expression du theoreme de l'energie cinetique pour le systeme.
  j'ai mis : Ec =  W(Fext)

2) Déterminer la valeur de la force de frottement de la barre sur les trucks.
J'ai trouvé : vecteur F = 128 N , a partir de l'expression de la question 1.

3) quelle(s) est (sont) la (les) force(s) exercée(s) sur le systeme lorsque le skateur quitte la rampe ? Quelle est l'allure de la trajectoire du systeme apres la rampe ?
J'ai mis : lorsqu'il quitte la rampe le skateur n'est soumis qu'a son poids , donc la force exercée est le poids. et l'allure de la trajectoire est rectiligne.

4) c'est la question que j'ai posé au tout debut

Merci pour le temps que vous m'accordez Corrigez moi s'il le faut !! Merci.

Posté par
J-P
re : exercice physique : déterminer vitesse 16-01-11 à 19:36

2)

Travail du poids du skater pendant le trajet sur la barre :  WP = mg.2,5*sin(25°) = 75*9,81*2,5*sin(25°) = 777 N

1/2.m.VA² + WP + Wf = 1/2.m.VC² avec Wf le travail des forces de frottements barre-skate.

1/2*75*8² + 777 + Wf = 1/2*75*8,2²

Wf = -656 N

|Wf| = |f|*d
656 = |f|.2,5
|f| = 262 N, c'est la norme de la force de frottement.
-----
3)

- Poids su skater.
- Frottements skater-air (que l'on néglige ici, je présume)

Comme la vitesse initiale (à la fin de la barre) n'est pas verticale, la trajectoire apès la rampe sera parabolique... du moins tant que le skater n'aura pas touché le sol.
-----
Sauf distraction.  

Posté par
valouchou
re : exercice physique : déterminer vitesse 16-01-11 à 19:49

Bonsoir ,
J-P , la masse est de 65 kg et non 75. W(P) = 211 J ( la formule c'est bien : W(P) = - m * g * 2.5 * sin(25) ? )
j'ai refait tout le calcul que tu a fait avec les changements qu'il faut ( masse et nouveau résultat du travail du poids ) et je trouve : |f| = 42.28 N ?!! C'est bon ?

Posté par
valouchou
re : exercice physique : déterminer vitesse 16-01-11 à 19:55

Excuse moi , je me suis trompé dans mes résultats !! ma calculatrice était en mode radian !!! désolé !

Posté par
valouchou
re : exercice physique : déterminer vitesse 16-01-11 à 19:59

Donc j'ai recalculé !! et je trouve a ce moment la W(P) = - 674 J
et j'ai refait la même démarche que toi et je trouve |f| = 312 N . ?!!

Posté par
valouchou
re : exercice physique : déterminer vitesse 16-01-11 à 20:31

En faite j'ai compris pour la vitesse au sol !! J-P a raison, c'est bien: H = 1.8 - ( 2.5 * sin(25) ) = 0.74 m. eh J-P j'ai compris la formule en faite :

Citation :
Travail du poids du skater sur la "chute" de 0,743 m de haut + Energie cinétique du skieur en fin de la barre = Energie cinétique du skieur à l'arrivée au sol.
il m'a fallu du temps.
En tout cas, Merci beaucoup à vous deux !!
Bonne soirée !! ^^

Posté par
coeurtis
re : exercice physique : déterminer vitesse 17-01-11 à 01:46

SLt a tous
valouchou si ta pige le truc ca va!!
bon courage a toi et bien de chose!!
J-P je vais refaire les calcul et voire si on trouve les meme reponses parceque moi j'ai une autre methode a tte

Posté par
valouchou
re : exercice physique : déterminer vitesse 17-01-11 à 10:16

Bonjour ,
Merci Coeurtis , a toi aussi. J'ai compris merci. Eh si tu trouve une autre méthode fais moi signe aussi s'il te plait !! Merci.



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