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Exercice sur la pesanteur et les énergies.
Bonsoir, j'aurai besoin d'aide sur une question de mon DM de physique que je n'arrives pas à faire, merci d'avance.
Voici l'énoncé :
La plus grande tyrolienne d'Europe se situe à Orcières village des Hautes-Alpes à 1850m d'altitude. Elle permet à un amateur de sensations fortes d'effectuer un vol long de 1900m entre ciel et terre avec une vitesse de pointe pouvant atteindre 140km.h^-1.
La descente s'effectue suspendu à un baudrier, corps horizontal et tête en avant entre le sommet du Drouvet à une altitude de 2650m et le lac de Long à une altitude de 2534m.
Un homme se laisse glisser, sans vitesse initiale, depuis le sommet A du Drouvet. Sa trajectoire est modélisée par trois portions de droite.
Il effectue d'abord une descente de 1000m sur une pente de 14% jusqu'à un point B. Il poursuit ensuite son "vol" sur une portion de trajet horizontale de 500M de longueur jusqu'à un point C et le termine en remontant une pente de 6% longue de 400M. Il s'arrête en douceur en un point D de cette pente sous l'effet de son poids.
On s'intéresse au système constitué par l'homme et son équipement qui sera assimilé à un point matériel S de masse m=85,0kg.
On supposera que les frottements sont équivalents à une force unique de valeur f constante égale à 60,0N tout au long du parcours.
Voici la question : En quel point de la trajectoire la vitesse de S est-elle maximale, donner la valeur de cette vitesse vmax puis faire l'application numérique.
Pour moi se serai le point B, mais ensuite je suis perdu, j'ai pas trop compris le cours sur les vitesses et newton, de plus c'est la première fois que j'entends parler d'application numérique ... Alors si vous pouviez m'aider je vous en serai gré ! 
Merci à ceux qui ont eu le courage de lire ce pavé et merci encore plus à ceux qui m'aideront !
Salut, je ne sai spas si j'ai bien compris, tout d'abord, fais abstraction des données numériques et consitue toi des schémas.
Il semble être clair que le mobile S atteint une vitesse maximum en B.
Utilise la seconde loi de Newton pour trouver une expression de Vmax.
je te la rappelle: La somme des forces extérieures, est égale à une accélération multipliée par une masse. Dans un Ref galliléen, tu dois donc faire un bilan des forces au préalable..
Bonjour, merci de votre aide je vais tenter d'exprimer la valeur puis de la calculer , et j'ai fais une petite erreur ( dont je m'aperçois que maintenant hélas ... ) c'est donner l'expression de la valeur vmax puis faire l'application numérique, je supposes qu'il faut donner v= dx/dt avec les lois de Newton dans ce cas alors ?
Hum après délibération avec des camarades on chercherai à faire avec EcB=EmB-eppB, est-ce la bonne tactique ?
bonjour à toi Don-Vito je crois que je suis dans le meme cas que toi car j'ai exactement le meme exercice a faire en devoir maison ! je voulais savoir si tu avais trouvé des aides sur internet afin de pouvoir faire cet exercice plsu facilement ? ou bien l' as tu fais de par toi même du début jusque la fin ?
C'est au choix, tu peux utiliser le théorème de l'Energie cinétique ou trouver l'equation differentielle vérifiée par v et en deduire une expression de Vmax. voilà
J'ai utilisé EcB=EmB+Em, c'est correct du coup ?
Et maintenant je dois trouver quelle distance doit parcourir S dans la dernière phase du mouvement, auriez-vous une idée du calcul à effectuer ? Merci.
Hé bien, si tu utilise cette formule, directement, tu n'as pas fais apparaitre la vitesse, du moins, son expression, je te conseille de faire un bilan des forces, (Poids=P, frottements=F, réaction du support=R)
donc, m.a=P+F+R, d'où peux-tu tirer v(vecteur vitesse) ?
Trajet AB
pente de 14% --> alpha = arctg(0,14)
sin(alpha) = sin(arctg(0,14)) = 0,1386
F = mg.0,1386 - 60 = 85 * 9,81 * 0,1386 - 60 = 55,6 N (résultante des forces sur le bonbomme dans la direction et sens du mouvement)
F = ma
55,6 = 85*a
a = 0,654 m/s²
On a donc un MRUA
d = at²/2
1000 = 0,654 * t²/2
t = 55,3 s (durée du trajet aB)
v = a.t
v = 0,654 * 55,3 = 36,2 m/s (130 km/h)
La vitesse en B est de 130 km/h
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Autre méthode :
Travail du poids sur AB : W1 = mgh = 85*9,81*1000*sin(arctg(0,14)) = 115611,5 J
Travail de la force de frottement sur AB : W2 = f*d = 60 * 1000 = 60000 J
L'énergie cinétique du bonhomme en B sera donc : 115611,5 - 60000 = 55611,5 J
(1/2).m.v² = 55611,5
v² = 2*55611,5/85
v = 36,2 m/s (130 km/h)
La vitesse en B est de 130 km/h
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Sauf distraction.
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