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Niveau seconde
Exercice principe d'inertie - Vitesse limite [2de]
Posté par Frapart
Bonjour, bonsoir,
Donc je suis actuellement donc en train de faire donc mes devoirs de sciences physiques. Donc, je suis bloqué sur une question, et précisément sur l'unité d'un résultat. Voici donc l'exercice donc en question :
Citation :
Lorsqu'un objet est en mouvement dans un fluide, il est soumis de la part du fluide à une force de frottement, opposée au mouvement, dont la valeur dépend de celle de la vitesse. La valeur de la force augmente avec celle de la vitesse. Lorsque la vitesse n'est pas trop grande, il y a proportionnalité entre la valeur de la force et celle de la vitesse : f = kv.
Un parachutiste de masse m = 80 kg (parachute compris) descend verticalement à vitesse constante.
a. Quelle est la nature de son mouvement ?
b. Dresser l'inventaire des forces qui s'exercent sur l'ensemble {parachute + parachutiste}.
c. Que peut-on dire des forces ? En déduire la valeur de la vitesse de chute du parachutiste.
Données
- Intensité de la pesanteur : g = 9,8 N.kg-1
- Coefficient du frottement : k = 1,6 × 10² kg.s-1
Lorsqu'un objet est en mouvement dans un fluide, il est soumis de la part du fluide à une force de frottement, opposée au mouvement, dont la valeur dépend de celle de la vitesse. La valeur de la force augmente avec celle de la vitesse. Lorsque la vitesse n'est pas trop grande, il y a proportionnalité entre la valeur de la force et celle de la vitesse : f = kv.
Un parachutiste de masse m = 80 kg (parachute compris) descend verticalement à vitesse constante.
a. Quelle est la nature de son mouvement ?
b. Dresser l'inventaire des forces qui s'exercent sur l'ensemble {parachute + parachutiste}.
c. Que peut-on dire des forces ? En déduire la valeur de la vitesse de chute du parachutiste.
Données
- Intensité de la pesanteur : g = 9,8 N.kg-1
- Coefficient du frottement : k = 1,6 × 10² kg.s-1
Mes réponses (plus brèves ici) :
a. Le parachutiste descend verticalement, donc la trajectoire est une droite. Donc le mouvement est rectiligne. Sa vitesse est constante, donc il est animé d'un mouvement uniforme. Donc le parachutiste est animé d'un mouvement rectiligne uniforme.
b. Bilan des forces extérieures :
c. Le parachutiste est animé d'un mouvement rectiligne uniforme, donc les forces qui s'exercent sur lui se compensent d'après le principe d'inertie.
P = m × g = 80 × 9,8 = 748N
f = P = 748N
f = kv
v = Et c'est ici que je ne sais pas quoi mettre comme unité, et je ne sais même pas si mes calculs sont bons.
Car diviser des N par des kg.s-1 n'est pas cohérent.
Merci de votre aide !
Bonjour.
Vous avez bien travaillé !
Concernant votre dernière réponse...
Citation :
Et c'est ici que je ne sais pas quoi mettre comme unité, et je ne sais même pas si mes calculs sont bons.
Car diviser des N par des kg.s-1 n'est pas cohérent.
Vos calculs sont bons et diviser des N par des kg.s-1 donne bien des m.s-1.
Et c'est ici que je ne sais pas quoi mettre comme unité, et je ne sais même pas si mes calculs sont bons.
Car diviser des N par des kg.s-1 n'est pas cohérent.
On peut vérifier ceci par une analyse dimensionnelle, c'est à dire une étude des unités ; en classe de seconde, on commence tout juste à aborder cette pratique, je vous expose brièvement la technique utilisée au lycée.
Comme
Or,
Finalement, on voit donc que l'unité de
Des simplifications sont possibles :
Ce qui donne comme unité de
OK ?
Bonsoir,
Merci d'avoir pris le temps pour rédiger cette réponse étayée, j'ai compris les étapes de votre raisonnement (même si j'en ai eu quelque mal).
Bonne soirée à vous et encore merci.
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