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exercice Skieur sur une descente

Posté par
Lunie
29-12-10 à 22:50

Bonsoir!

J'ai pris cet exo dans mon livre de Physiques, chapitre " Les lois de Newton".

                           Skieur dans une descente

Un skieur part sans vitesse initiale sur une piste rectiligne (choisie comme axe Ox)inclinée d'un angle de 20degrés avec l'horizontale.

1. Calculer les coordonnées Px et Py du poids du système ( skieur+ski) ( On choisira l'axe OY orthogonal à OX). Le poids de l'ensemble est 800N.

Sur mon schéma, mon axe (O,X) passe par le point G et est à la pente. L'axe (OY) est orthogonal à l'axe ( O;X)

Rn+Rt+Rm+Px+Py = 0 ( vectoriellement)
avec Rn, composante normale ; Rt force de frottements ; Rm force motrice ;


P a pour coordonées ( -psina ; -pcosa ) non ?? Je le dis un peu "betement" par contre car je ne comprends pas trop pourquoi il ya un signe "-".... ( car j'ai l'impression d'avoir rencontré d'autres cas où il n'y en avait pas

                       Sur l'axe (O,X)

Rm+Rt =0  vectoriellement
Rm-P.sina =0  vectoriellement
Rm+P.sina=0
Rm =-P.sina
Rm =-800*sin30
Rm =790N
Px = 790 N
( au niveau des signes, j'ai un peu galéré pour savoir si c'était + ou -)

                             Sur l'axe (O,y)[/u]

  Rn+P.cosa = 0 vectoriellement
Rn-P-cosa =0 vectoriellement
Rn = p.cosa
Rn = 800.cos30
Rn = 124,4N
Rn =PY
Py = 124N
Mais bon, j'ai dit au début de la question que P avait pour composante X : -P.cosa .. je trouverais donc un résultat de : -800.cos30 =-124N... ce n'est pas posible   

C'est tout faux ce que je fais je sens :/

J'ai encore d'autres questions, j'attends d'abord d'avoir compris cette question 1!
Je vous remercie

Bon nouvel an !
Lunie

Posté par
efpe
re : exercice Skieur sur une descente 29-12-10 à 23:20

salut
bon reprenons au début, le bilan des forces :

- à quoi correspond Rm ? je veux dire physiquement à quoi elle est due ? est-ce que le skieur est accroché à un réacteur ?
- il va falloir chercher correctement Px et Py. Il n'y a pas de formule générale ! en fait des fois il y a un signe - et des fois pas ^^ ça dépend de l'orientation de tes axes. donc regarde sur ton dessin !

Posté par
Lunie
re : exercice Skieur sur une descente 29-12-10 à 23:21

je pense que c'est bon finalement de mettre un "-" car P va dans de le sens contraire de l'axe O,X et dans le sens contraire de OY

Mais c'est bizarre que je trouve -124N du coup pour Py ???

Posté par
efpe
re : exercice Skieur sur une descente 29-12-10 à 23:24

ton dessin n'est pas comme ça ?

avec l'axe Ox en orange et le poids en rouge

exercice Skieur sur une descente

Posté par
Lunie
re : exercice Skieur sur une descente 30-12-10 à 21:17

Bonsoir Efpe! ^^

Rm, c'est la force motrice

voici mon dessin( je l'ai fait rapidement hier soir, il est pas super clair :/ )

bonne fin d'année !

exercice Skieur sur une descente

Posté par
efpe
re : exercice Skieur sur une descente 30-12-10 à 21:20

lol bon explique moi avec une phrase ce qu'est Rm parce que ça m'intéresse ^^
et évite : "c'est la force qui le fait avancer" ^^ dis moi concrètement d'où elle vient

Posté par
xOx
re : exercice Skieur sur une descente 31-12-10 à 03:58

Citation :

Bonsoir!

J'ai pris cet exo dans mon livre de Physiques, chapitre " Les lois de Newton".

                           Skieur dans une descente

Un skieur part sans vitesse initiale sur une piste rectiligne (choisie comme axe Ox)inclinée d'un angle de 20degrés avec l'horizontale.

1. Calculer les coordonnées Px et Py du poids du système ( skieur+ski) ( On choisira l'axe OY orthogonal à OX). Le poids de l'ensemble est 800N.


Pour commencer, dans ce type d'exercice il faut définir le système, le réferentiel, le repère où l'on va se placer puis le bilan des forces.
Dans un second temps, il faudra faire un schéma dit qualitative puis un schéma simplifié dans lequel le système sera "condensé" en un point.
Système : Skieur avec le ski
Référentiel terrestre supposé galiléen (on va sans doute utilisé la première loi de Newton qui nous dit qu'il faut être dans un référentiel galiléen. Pour rappeler, le référentiel terrestre peut être considéré comme galiléen pour des événements de courtes durée et sur une courte distance).
Repère R(O, i, j) (tu définies simplement le repère dans lequel tu vas te placer)
Bilan des forces (c'est sans doute la partie préliminaire la plus importante, si on se trompe à cette partie, l'exercice sera tout faux. Il s'agit juste de définir correctement les forces qui s'appliquent sur le système).
Il y a donc :
- le poids P(vecteur) avec P = 800N
- la réaction normale de la piste Rn(vecteur)
- la force de frottements F(vecteur) (aucunes indications dans l'énoncé nous informent u'ils sont négligeables).
Il s'agit maintenant de faire un schéma qualitative suivi d'un schéma simplifié.
A noter que la force de frottement (lorsqu'il y a un plan incliné) est toujours dirigée vers "la pente montante".
Je te laisse faire la suite, il suffit de faire un schéma simplifié assez clair puis projeté les forces sur le repère définit.
Pour ce que tu n'as pas compris à propos des signes, il suffit juste de regarder dans le repère si c'est négatif ou positif.

Posté par
Lunie
re : exercice Skieur sur une descente 31-12-10 à 09:51

Je ne vois pas quoi dire d'autre..
Rm s'oppose au frottement..

Posté par
Lunie
re : exercice Skieur sur une descente 31-12-10 à 09:53

Mon schéma n'est pas bon ? !

Posté par
efpe
re : exercice Skieur sur une descente 31-12-10 à 12:54

deux reproches à ton schéma :
- la force R est une force de contact : son point d'application est là où les skis touchent le sol et non le centre de gravité
- la force Rm n'existe pas, du moins si ton référentiel d'étude est le référentiel terrestre ... il y en aurait une si tu te plaçais dans le référentiel du skieur mais ça serait un peu compliqué. Bref : il n'y a aucune force qui propulse le skieur ! pas de réacteuf, pas de perche qui le tire, ...

Posté par
Lunie
re : exercice Skieur sur une descente 31-12-10 à 14:39

AH ok!

Pour la force R, je suis d'accord que c'est une force de contact.. Pourtant mon prof de physiques la trace comme cela, avec pour point d'application G par modélisation .. et j'avoue que c'est bizarre mais bon :/
donc RM n'existe pas!
je vais essayer de tout refaire alors..

Posté par
Lunie
re : exercice Skieur sur une descente 01-01-11 à 19:59

Bonsoir!
Tout d'abord, je vous souhaite une très bonne année 2011

Citation :
1. Calculer les coordonnées Px et Py du poids du système ( skieur+ski) ( On choisira l'axe OY orthogonal à OX). Le poids de l'ensemble est 800N.


    . Je commence par déterminer les composantes de forces :

Vecteur Rn (0;Rn)
Vecteur T (-T;0)
Vecteur P (-p.sina; P.cosa)

D'après le principe d'inertie ;

Sur l'axe ( O,Y)

Vecteur Rn + vecteur Px = vecteur nul
Vecteur Rn + Vecteur P.cosa = Vecteur nul
Rn-P.cosa =0
Rn = P.cos a
Rn =800.cos20
Rn =326,4 N Py =326,4N

Sur l'axe ( O,X)

Vecteur -T + vecteur -P.sina = Vecteur nul
Vecteur -t - vecteur P.sina = Vecteur nul
-t+P.sina =0
t =P.sina
t =800.sin20
t =730,3N Px =730,3N

Posté par
Lunie
re : exercice Skieur sur une descente 01-01-11 à 20:06

2. Des frottements existent entre les skis et la piste. La force de contact R possède une composante tangentielle Rx et une composante Ry telle que : Vecteur Rx =0,2.Vec.Ry

( Sur mon schéma, Rx correspond aux forces de frottements Rt et RY correspond à la réaction Rn de la piste )

Calculer numériquement Ry et R, sachant que Ry compense Py.

Ry, je l'ai calculé à la 1er question, non ? ( c'est Rn)

R =Rx²+Ry²

Merci:**

Posté par
efpe
re : exercice Skieur sur une descente 01-01-11 à 21:23

salut bonne année à toi aussi

dans la première question, il suffisait d'écrire :

"Vecteur P (-p.sina; -P.cosa)
Or p = 800 N donc  

vecteur P (-274;-752)

toi tu as ta calculatrice en radians ...

sinon pour la 2 il suffit de dire que Ry = 752 N et que Rx = 0.2*752

Posté par
Lunie
re : exercice Skieur sur une descente 01-01-11 à 22:30

Merci de m'avoir fait remarqué que ma calculatrice était en radian !

Dans mon post de 19.59 .. les égalités sont tout de même correctes  ?  (mis à part le fait que Py =-P.cosa et non P.cos a !)
Je continue les autres questions demain..



Bonne soirée Efpe

Posté par
Lunie
re : exercice Skieur sur une descente 02-01-11 à 11:35

Le signe des forces dépend de l'orientation des axes
ici, Px=P.sina et Py=P.cosa
Px =274n et Py=752N

Ou alors il y a vraiment un signe négatif ?



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