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Exercice physique : mécanique ski

Posté par
Kekedu11
06-04-20 à 11:25

Bonjour,
besoin d'aide s'il vous plaît je suis perdu, il faut que je réalise cette exercice mais je ne parvient pas à le faire pouvez vous m'aider merci d'avance.

Un skieur arrive en bas d'une piste avec une vitesse Vo = 35km.h^-1 . On considère que le terrain sur lequel il souhaite s'arrêter et parfaitement horizontal et que sa trajectoire est rectiligne.
On étudie le système [skieur+ski] en l'assimilant à un point matériel se déplaçant sur une trajectoire rectiligne horizontale.
On négligera les frottements dus à l'air.
On note f, la force de frottement du ski sur la neige. Elle a pour valeur f=k.R avec k,le coefficient de glissement et R la valeur de l'amitié réaction normale du sol. C'est cette force qui va ralentir le skieur.

1. En étudiant le sytème [skieur+ski], établir la relation:
V/t= -kg, avec V/t la variation de vitesse du système.
En déduire : V(t) = -kg.t+Vo

2. Donner une expression de l'énergie cinétique du système en fonction de t, m, k, g et Vo.

3. Combien de temps le skieur met-il pour s'arrêter depuis son arrive en bas de la piste?

4. Donner la valeur de l'énergie totale dissipée par les frottement entre l'arrivée du skieur en bas de la piste et son arrêt. En déduire le travail des forces de frottement f.

DONNÉE :
m[ skieur+ski] = 80kg
k=0,15
g=9.8m.s^-2


Voilà j'espère que vous pourriez m'aider

***Titre complété***

Posté par
odbugt1
re : Exercice physique 06-04-20 à 11:56

Bonjour,

Qu'est ce que la " valeur de l'amitié réaction normale du sol " ?
Ou en est tu de tes recherches ?
Dire que tu es perdu n'aide pas à situer la nature de tes difficultés.

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 06-04-20 à 13:35

Tout simplement que je ne vous pas du tout comment réaliser cette exercice, j'essaie depuis plusieurs jour rechercher des informations des formules qui peut me être utile mais rien .

Et en réponse à votre question, aucune idée

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 06-04-20 à 13:38

Je ne sais pas comment abordé le sujet ni comment le faire voilà 😬

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 06-04-20 à 13:42

Je me suis trompé c'est " la valeur de la réaction normale du sol" et non " la valeur de l'amitié de la réaction normale du sol " escusé moi

Posté par
odbugt1
re : Exercice physique : mécanique ski 06-04-20 à 15:34

Cet exercice traite du rapport qui existe entre la variation de vitesse du skieur et les forces qui s'exercent sur lui.
Que sais tu à ce sujet ?

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 06-04-20 à 15:49

odbugt1 @ 06-04-2020 à 15:34

Cet exercice traite du rapport qui existe entre la variation de vitesse du skieur et les forces qui s'exercent sur lui.
Que sais tu à ce sujet ?


Je sais que les forces qui s'exercent sur le skieur sont la force de frottement du ski sur la neige et la valeur de réaction normale du sol, c'est cette force qui va ralentir le skieur.

Posté par
odbugt1
re : Exercice physique : mécanique ski 06-04-20 à 16:25

3 forces non négligeables s'exercent sur le skieur. Tu en as identifié seulement 2.
C'est la force de frottement ski / neige (et pas la réaction normale du sol) qui ralentit le skieur.

Mais tu n'as pas répondu à ma question :
Que sais tu du rapport qui existe entre la variation de vitesse du skieur et les forces qui s'exercent sur lui ?
Il s'agit d'une question de cours, indispensable à la résolution de cet exercice.

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 06-04-20 à 16:33

odbugt1 @ 06-04-2020 à 16:25

3 forces non négligeables s'exercent sur le skieur. Tu en as identifié seulement 2.
C'est la force de frottement ski / neige (et pas la réaction normale du sol) qui ralentit le skieur.

Mais tu n'as pas répondu à ma question :
Que sais tu du rapport qui existe entre la variation de vitesse du skieur et les forces qui s'exercent sur lui ?
Il s'agit d'une question de cours, indispensable à la résolution de cet exercice.


Le rapport qui existe est que la variation de vitesse du skieur est du aux force qui s'appliquent sur lui. C'est sa non?

Posté par
odbugt1
re : Exercice physique : mécanique ski 07-04-20 à 00:38

Ce que tu dis est vrai, mais ne suffit pas pour résoudre ton exercice.
La physique se sert de lois.
Quelle est la loi qui relie la variation de vitesse du skieur avec les forces qui s'exercent sur lui ?

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 07-04-20 à 10:17

Aucune idee pour votre question 😬

Posté par
odbugt1
re : Exercice physique : mécanique ski 07-04-20 à 10:46

Faire cet exercice sans rien savoir du cours n'est pas possible.

Je te conseille donc de prendre connaissance de ce cours et tout particulièrement de la loi reliant la somme des forces qui s'exerce sur un système et la variation du vecteur vitesse de ce système.

Cela fait tu pourras, si tu le juges utile, venir poser des questions précises sur ce qui te pose problème.

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 08-04-20 à 09:45

Bonjour,

J'ai vraiment besoin d'aide s'il vous plaît j'ai à rendre se devoir cette aprèm, et je n'y arrive pas n'importe quelle information qui me seras utile s'il vous plaît donné la moi

Posté par
odbugt1
re : Exercice physique : mécanique ski 08-04-20 à 10:25

Applique la loi dont je te parle dans mon post du 07-04-20 à 10:46
Tu retrouveras cette loi ici ( paragraphe " Lien entre forces et variation de vitesse" ) : [lien]

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 08-04-20 à 10:45

Donc si j'ai bien compris, pour la question numéro 1

V/t= -kg
V/t= -0,15x9,8
V/t=-1,47 qui correspond à la variation de vitesse du système.

Mais après, pour déduire V(t) = -kg.t+Vo comment doit je faire ?

Posté par
odbugt1
re : Exercice physique : mécanique ski 08-04-20 à 12:01

Premier travail :
Rechercher toutes les forces qui s'exercent sur le skieur.
Pour chacune d'elles préciser :
Par qui, (par quoi ?) est elle exercée ?
Quelle est sa direction, quel est son sens ?
Quelle est sa valeur ? ( En Newton )

Cela fait :
Faire un schéma sur lequel apparaitront sous forme de vecteurs les forces précédentes.

Et puis :
Utiliser ce schéma pour appliquer correctement la relation entre forces et variation du vecteur vitesse :

\sum ( \overrightarrow{F} )= m~ \dfrac{ \Delta \overrightarrow{v} }{\Delta t}

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 08-04-20 à 14:24

Et pour l'exercice 2 comment je fait ?sil vous plait

Posté par
odbugt1
re : Exercice physique : mécanique ski 08-04-20 à 16:18

Je suppose que ce que tu appelles "exercice 2" est en réalité la question 2.

On y répond en combinant l'expression générale de l'énergie cinétique avec le résultat de la question 1

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 08-04-20 à 16:37

pouvons nous faire donc la question 1 ensemble ??

les différentes forces qui s'exercent sur le skieur sont:
-La force de frottement du ski sur la neige/ elle est exercé par le poids du skieur
-la neige/ elle frene le skieur donc elle vas au sens contraire
-la valeur de la réaction normale du sol

F=mXg= 80X9,8=784N

c bien comme sa, se que vous m'avez demandé??

Posté par
odbugt1
re : Exercice physique : mécanique ski 08-04-20 à 17:10

Les deux premières forces dont tu parles sont les mêmes.
C'est la force  \overrightarrow{f} (de frottement) exercée par la neige sur le système étudié c'est à dire sur l'ensemble {ski + skieur}
C'est une force de même direction et de sens contraire à la vitesse du skieur.

Une deuxième force ( tu l'as trouvée ) est la réaction   \overrightarrow{R} exercée par le sol sur le skieur. C'est une force verticale dirigée vers le haut.

Comme déjà indiqué dans mon post du 06-04-20 à 16:25 il manque une force.
Je te laisse y réfléchir et proposer une réponse.

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 08-04-20 à 17:24

il manque la force P qui correspond au poids du skieur+ski, vertical et orienté vers le bas.

c'est sa??

Posté par
odbugt1
re : Exercice physique : mécanique ski 08-04-20 à 18:22

Oui c'est bien ça.

Etape suivante :
Schéma représentant le skieur avec les trois forces  \overrightarrow{f} , \overrightarrow{R} , \overrightarrow{P}

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 09-04-20 à 10:06

bonjour,

je n'arrive pas a mettre la photo donc je vais vous le décrire:

j'ai dessiné une pante avec le skieur dessus, dans le quel j'ai fait trois fleche( a coté du skieur ) une vers le haut, une vers le bas et une du sens contraire  du skieur. Celle qui vas direction le haut s'appelle R, vers le bas P et du sens contraire F.

C'est bien sa ?

Posté par
odbugt1
re : Exercice physique : mécanique ski 09-04-20 à 11:16

Non

Relis l'énoncé.
Il dit :
"On considère que le terrain sur lequel il souhaite s'arrêter est parfaitement horizontal et que sa trajectoire est rectiligne."

Pour poster une image consulter la FAQ (point n° 05) ici : [lien]

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 09-04-20 à 11:27

Voilà, comme sa ?

Exercice physique : mécanique ski

Posté par
odbugt1
re : Exercice physique : mécanique ski 09-04-20 à 13:37

Non.

Pourquoi ne tiens tu aucun compte de mon post du 09-04-20 à 11:16 ?

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 09-04-20 à 13:59

donc, je doit faire un schéma dans lequel il n'y a pas de pente mais que une ligne droite sur lequel se déplace le skieur c'est sa??

Posté par
odbugt1
re : Exercice physique : mécanique ski 09-04-20 à 16:03

Oui, c'est ça.
Ne pas oublier les vecteurs représentant les forces   \overrightarrow{f} , \overrightarrow{R} , \overrightarrow{P}

Conseil : Fais partir les trois vecteurs d'un même point situé ( à peu près ) au centre de gravité du skieur.

Autre conseil :Regarde  bien la 1ère du présent massage, et quand tu voudras demander si ce que tu dis est exac, évite ton "C'est sa ?" plutôt ridicule pour un élève de 1ère.

Posté par
odbugt1
re : Exercice physique : mécanique ski 09-04-20 à 17:17

Fautes de frappe :
Regarde  bien la 1ère  ligne du présent massage, ......
et
.....  ce que tu dis est exact,

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 10-04-20 à 09:29

ok et maintenant une fois fait ceci je fait quoi??

Posté par
odbugt1
re : Exercice physique : mécanique ski 10-04-20 à 10:48

Est ce que ton schéma ressemble à celui ci ?

Exercice physique : mécanique ski

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 10-04-20 à 11:26

oui, c'est pareil

Posté par
odbugt1
re : Exercice physique : mécanique ski 10-04-20 à 12:03

OK
Reviens à mon post du 08-04-20 à 12:01

Les étapes " Premier travail " et " Cela fait " sont terminées.
Passe à l'étape suivante " Et puis "

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 10-04-20 à 14:18

je veut bien le faire, mais je ne sais pas le faire.
Pouvez vous m'aidez ou du moins m'expliquer comment le faire s'il vous plait

Posté par
odbugt1
re : Exercice physique : mécanique ski 10-04-20 à 14:51

La somme des forces est donc ici :
\overrightarrow{P}+  \overrightarrow{R} +  \overrightarrow{f}

En appliquant la relation entre forces et variation du vecteur vitesse :
\sum ( \overrightarrow{F} )= m~ \dfrac{ \Delta \overrightarrow{v} }{\Delta t}
on obtient :
\overrightarrow{P}+  \overrightarrow{R} +  \overrightarrow{f}= m~ \dfrac{ \Delta \overrightarrow{v} }{\Delta t}

En observant le schéma (10-04-20 à 10:48) et en réfléchissant un peu, on va simplifier cette relation.
Je te laisse faire.

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 13-04-20 à 09:16

bonjour,
j'ai beau vouloir essayé mais je n'y arrive pas pouvais vous me dire comment faire ??

je suis nul dans cette matière pardon

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice physique : mécanique ski 13-04-20 à 09:21

Bonjour à vous deux,

@Kekedu11 : merci de supprimer le deuxième compte que tu as créé quelques heures après celui-ci, sous peine d'être exclu du forum :

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q29 - Avoir plusieurs comptes est-il autorisé ?

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 13-04-20 à 09:33

bonjour,
ce deuxieme compte n'ai pas pour moi mais pour mon frere, il ne savait pas comment faire donc je lui est crée voila.

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice physique : mécanique ski 13-04-20 à 09:42

Est-il également en première ?

Ce n'est pas interdit d'avoir plusieurs comptes au sein d'une même famille mais à la condition qu'ils soient distincts et personnalisés : niveau d'étude, mot de passe, email, etc.

Cf. extrait de la FAQ ci-dessus.

Je te saurai donc gré de lui montrer comment procéder pour cela.

Merci et bonne journée

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 13-04-20 à 09:46

non, mon frère est en quatrième et tout les information : mot de passe email etc son différent

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice physique : mécanique ski 13-04-20 à 09:57

C'est noté, je change son niveau d'étude en conséquence.

Pour ce qui est de ton sujet, il y a cette fiche de cours qui traite de ce que odbugt1 t'a expliqué dans son message du 10-04-20 à 14:51 notamment (clique sur la maison) : [lien]

Je vous laisse poursuivre ...

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 14-04-20 à 09:35

Kekedu11 @ 13-04-2020 à 09:16

bonjour,
j'ai beau vouloir essayé mais je n'y arrive pas pouvais vous me dire comment faire ??

je suis nul dans cette matière pardon


s'il vous plait, jai vraiment besoin d'aide

Posté par
odbugt1
re : Exercice physique : mécanique ski 14-04-20 à 10:53

L'ennui c'est que j'ai le sentiment de faire petit à petit le travail à ta place.
Ta participation est quasiment inexistante ce qui s'explique par une méconnaissance du cours.

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 15-04-20 à 09:48

odbugt1 @ 14-04-2020 à 10:53

L'ennui c'est que j'ai le sentiment de faire petit à petit le travail à ta place.
Ta participation est quasiment inexistante ce qui s'explique par une méconnaissance du cours.

certes, je ne connais pas le cours mais aussi j'ai essayé de le comprendre vous pouvez me croire sa vas faire 1 semaines que j'y suis sur cette exercice mais je n'y arrive pas, il est tres important pour moi que d'une manière ou d'une autre que je le termine, ma professeur ma donnais un dernier délais pour que je rende cette exercice, vendredi a 16h00, donc s'il vous plait aider moi.

Posté par
odbugt1
re : Exercice physique : mécanique ski 15-04-20 à 10:09

En ce qui me concerne, je n'irai pas plus loin.
Puisque tu ne connais pas le cours, je ne vois pas de moyen de t'aider sans faire l'exercice à ta place.
Bien entendu, si un autre intervenant trouve ce moyen qu'il n'hésite pas à prendre le relais.

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 15-04-20 à 10:45

attendez s'il vous plait se serais pas F+P+R=0 pour s'implifier ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice physique : mécanique ski 15-04-20 à 10:50

Bonjour à vous deux,

Je ne ferai que résumer ce que vous avez été en mesure de faire sur le sujet, peut-être que cela aidera :

* Système : {skieur + ski}, assimilé à un point matériel de masse m[skieur+ski] et de centre d'inertie G, se déplaçant sur une trajectoire rectiligne horizontale.

* Référentiel : le sol, référentiel terrestre supposé galiléen.

* Bilan des forces :

- le poids du système \vec{P}, de valeur P = m[skieur+ski] \times g = ~~ ? ~~N si g est l'intensité de la pesanteur ;

- la réaction normale du support \vec{R}

- la force de frottement \vec{f} exercée par la neige sur le ski, de valeur f = k \times R ;

- les forces de frottement exercées par l'air étant négligées.

* Schéma de la situation (message d'odbugt1 du 10-04-20 à 10:48) :

Exercice physique : mécanique ski

Remarque importante : il faut que tu définisses un repère, ça va être utile pour la suite.

* D'après la deuxième loi de Newton (longuement expliquée dans cette fiche : [lien] et rappelée par odbugt1 dans son message du 10-04-20 à 14:51) :

\sum ( \overrightarrow{F} )= m[skieur+ski ] \times \dfrac{ \Delta \overrightarrow{v} }{\Delta t}

La somme des forces est donc ici :
\overrightarrow{P}+  \overrightarrow{R} +  \overrightarrow{f}

Donc on obtient :
\overrightarrow{P}+  \overrightarrow{R} +  \overrightarrow{f}= m[skieur+ski ] \times \dfrac{ \Delta \overrightarrow{v} }{\Delta t}

Il faut désormais projeter cette relation suivant les axes du repère que tu dois définir.

Ci-jointe une autre fiche qui te propose un exemple de projection des composantes d'une force dans un repère (à adapter à la situation actuelle bien évidemment - clique sur la maison) : [lien].

Il n'y a plus qu'à ...

Je vous laisse poursuivre ...

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 15-04-20 à 11:26

bon du coup,
je sais que P=m[skieur+ski] x g= 784N
P=784N
je sais que f=k x R ( k=0.15) et R on sais pas encore
et je sais que R=F - P

Posté par
Kekedu11
re : Exercice physique : mécanique ski 15-04-20 à 11:29

et maintenant je fais comment ?

Posté par
odbugt1
re : Exercice physique : mécanique ski 15-04-20 à 12:12

Enfin des propositions de ta part !

Citation :
bon du coup,
je sais que P=m[skieur+ski] x g= 784N
P=784N
Oui, c'est bon

je sais que f=k x R ( k=0.15) et R on sais pas encore
On ne sait pas encore, mais avec un peu de réflexion + mon schéma on peut proposer quelque chose (de simple !)

et je sais que R=F - P
Non, il n'y a aucune raison pour cela !


Pourquoi ne pas suivre l'aide proposée par gbm en définissant un repère et en projetant sur les deux axes de ce repère la relation vectorielle \overrightarrow{P}+  \overrightarrow{R} +  \overrightarrow{f}= m~ \dfrac{ \Delta \overrightarrow{v} }{\Delta t}
m désignant la masse du système {ski + skieur}

Ci-dessous le schéma avec un repère Ox,Oy adapté à la projection.

Exercice physique : mécanique ski

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