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Exercice skieur

Posté par
evil02300
28-12-17 à 19:02

Bonjour j'ai besoin d'aide pour un exercice que je n'arrive pas à terminer voici l'énoncé :
Un skieur initialement immobile descend une pente lisse de 20m de dénivellement verticale. Cette pente donne sur un terrain horizontal rugueux où le coefficient de frottement cinétique entre les skis et la neige est évalué à 0,21.
Quelle distance parcourt le skieur sur la surface horizontale avant de s'arrêter?

Alors voici ce que j'ai fais:
Trajet de A à B (A correspond au point le plus haut où le skieur est immobile, B correspond au bas de la pente) : j'applique le théorème de l'énergie cinétique pour trouver la vitesse au point B , je trouve comme valeur pour pour la vitesse au point B  =sqrt(2*g*h)
Mais ensuite je ne vois pas ce qu'il faut faire.. Merci d'avance pour votre aide !

Posté par
J-P
re : Exercice skieur 28-12-17 à 19:19

Citation :
"Mais ensuite je ne vois pas ce qu'il faut faire.."


L'énergie cinétique en B va de transformer en travail de la force de frottement sur le tronçon horizontal.

La force de frottement est |F| = 0,21 * m * g

1/2.m.VB² = |F| * d

avec d la distance parcourue sur le tronçon horizontal

...

Ceci évidemment si on peut négliger les frottements du skieur dans l'air.

Sauf distraction.  

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice skieur 28-12-17 à 19:20

Salut,

Je te conseillerais de commencer par un schéma de la situation, établissant le bilan des forces appliquées au système.

Ensuite, le théorème de l'énergie cinétique donne (A = position initiale étudiée, B = position finale étudiée) :

\Delta E_c = \Sum_i W_{A \rightarrow B}(\vec{F_i}) \\  \\ \Leftrightarrow \Delta E_c =  W_{A \rightarrow B}(\vec{P}) + W_{A \rightarrow B}(\vec{R_t}) + W_{A \rightarrow B}(\vec{R_n})

R_n pour réaction normale du support
R_t réaction tangentielle du support
P poids du système étudié.

La relation que tu trouves me semble étrange ...



Posté par
odbugt1
re : Exercice skieur 28-12-17 à 19:21

Bonjour,

Tu appliques le théorème de l'énergie cinétique entre B et C
C étant le point d'arrêt du skieur.

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice skieur 28-12-17 à 19:23

Salut J-P,

Tu m'as devancé, je te laisse poursuivre.

Posté par
odbugt1
re : Exercice skieur 28-12-17 à 19:25

Oups désolé
Nous avons été 3 à poster en 2 minutes et je ne m'en suis aperçu que tardivement !

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice skieur 28-12-17 à 19:29

Salut odbugt1,

On peut dire que cet exercice a suscité notre intérêt .

Bonne soirée !

Posté par
J-P
re : Exercice skieur 28-12-17 à 19:37

Salut à tous.

Posté par
evil02300
re : Exercice skieur 28-12-17 à 20:36

Bonsoir à tous! J-P pourquoi l'énergie cinétique en B se transforme en travail de la force de frottement ? Et comment trouve tu cette formule pour la force de frottement F=O,21*m*g ?

gbm j'ai trouvé cette relation  comme ceci : 1/2mVb²-1/2Va²=m*g*h , mgh étant le travail du poids car ici pour la descente seule le poids travail car la pente est lisse.
Ensuite -1/2Va est nulle car la vitesse au point a vaut 0, il reste 1/2m*Vb=m*g*h après simplification je tombe sur Vb=sqrt(2*g*h)

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice skieur 29-12-17 à 11:45

@evil02300 : OK, dans ce cas c'est correct, je n'avais pas vu que la pente était "lisse", au temps pour moi !

Posté par
evil02300
re : Exercice skieur 01-01-18 à 19:01

J-P ?

Posté par
J-P
re : Exercice skieur 02-01-18 à 09:28

Tout a été dit :

VB = sqrt(2*g*h)

La force de frottement est |F| = 0,21 * m * g

1/2.m.VB² = |F| * d

avec d la distance parcourue sur le tronçon horizontal.

Voila, il n'y a plus qu'à ...



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