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exo méca: Montée su skieur

Posté par
Titoun
27-12-11 à 10:13

Bonjour,

Voici un exo que je n'arrive pas à démarrer.

Le skieur remonte la piste tiré par un remonte pente schématisé par une tige GM.
La piste fait une angle alpha = 25° avec l'horizontale.
La tige fait un angle beta = 50° avec la ligne de plus grande pente ABC (tracé ABC rectiligne).
g = 9.8 m.s-²
M = 70 kg
Forces de frottement F = 120 N.

1- Le skieur part sans vitesse initiale du point A et acquiert en B une vitesse = 2.0 m.s-1.
On donne AB = 3M.
Calculer l'accélération supposée constante à laquelle il est soumis sur le trajet AB.

J'ai appliqué la seconde loi de Newton
Somme des F ext (vecteur)= ma (vecteur)
Vecteur P + Vecteur F = m (vecteur) a
-mg AB sin alpha - F AB = ma

Mais je ne trouve aucun résultat proposé.

Etant donné que l'on a les vitesses initale et finale, ne faut-il pas s'aider de cette info?

Posté par
Titoun
exo meca, montée du skieur 28-12-11 à 11:47

Bonjour!

Voici un exercice que je n'arrive pas démarrer...

Un skieur monte la piste, tiré par un remonte pente schématisé par une tige GM.
La piste fait un angle alpha = 25° avec l'horizontal.
La tige fait un angle bêta = 50° avec la ligne de plus grande pente de la piste.
Le tracé ABC de la piste est rectiligne.
g = 9.8 m.s-²
F = 120N (force de frottement)
M (skieur) = 70 kg

1- Le skieur part sans vitesse initiale du point A et acquiert en B une vitesse Vb = 2.0 m.s-1.
AB = 3m.
Calculer l'accélération supposée constante à laquelle il est soumis sur le trajet AB.

J'ai commencé par faire:
m . a = -F . AB - mg . AB . sin alpha
mais l'accélération est trop élevée...

De plus je ne me sers par de la donnée du texte sur la vitesse Vb.
Donc j'ai calculé l'Em en B, mais je ne vois pas à quoi cela peut servir.

Help...

*** message déplacé ***

Posté par
Titoun
re : exo méca 28-12-11 à 11:49

Bonjour!

Voici un exercice que je n'arrive pas démarrer...

Un skieur monte la piste, tiré par un remonte pente schématisé par une tige GM.
La piste fait un angle alpha = 25° avec l'horizontal.
La tige fait un angle bêta = 50° avec la ligne de plus grande pente de la piste.
Le tracé ABC de la piste est rectiligne.
g = 9.8 m.s-²
F = 120N (force de frottement)
M (skieur) = 70 kg

1- Le skieur part sans vitesse initiale du point A et acquiert en B une vitesse Vb = 2.0 m.s-1.
AB = 3m.
Calculer l'accélération supposée constante à laquelle il est soumis sur le trajet AB.

J'ai commencé par faire:
m . a = -F . AB - mg . AB . sin alpha
mais l'accélération est trop élevée...

De plus je ne me sers par de la donnée du texte sur la vitesse Vb.
Donc j'ai calculé l'Em en B, mais je ne vois pas à quoi cela peut servir.

Help...

*** message déplacé ***

Posté par
Coll Moderateur
re : exo méca: Montée su skieur 28-12-11 à 11:54

Bonjour,

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q03 - Pourquoi ne faut-il pas faire du ''multi-post'' ?

Posté par
J-P
re : exo méca: Montée su skieur 28-12-11 à 12:15

Sur AB, le mouvement est rectiligne uniformémemnt accéléré, et la vitesse intiale est nulle.

v = at
e = at²/2

2 = a.t1
3 = a.t1²/2

3 = (a.t1).t1/2
3 = 2 * t1/2
t1 = 3 s

2 = a.t1
2 = a*3

a = 2/3 m/s²
-----
Sauf distraction.  

Posté par
Titoun
re : exo méca: Montée su skieur 28-12-11 à 12:33

Pourquoi faire compliqué quand on peut faire simple.....

Et j'ai une dernière question!

Le skieur parcourt ensuite le trajet BC à la vitesse constante de Vb = 2 m.s-1.
Calculer l'intensité de la force de tension exercée par la tige GM du remonte pente.

Pour moi, si la vitesse est constante dv/dt = 0

T cos bêta - mg sin alpha = 0.
Mais ca ne marche pas (pour changer )

Posté par
Titoun
re : exo méca: Montée su skieur 28-12-11 à 14:27

Révélation!

Je pense avoir trouvé!
J'avais oublié les forces de frottements...

vecteur T + vecteur P + vecteur F = 0
-T cos bêta - m.g.AB.cos alpha - F = 0
T = (-m.g.AB.sin alpha - F) / -(cos bêta)
T = 637.7 N

Est-ce cela?

Posté par
Titoun
re : exo méca: Montée su skieur 28-12-11 à 14:31

Euh, j'ai fait plusieurs erreurs...

Ce que j'ai trouvé:

- T cos bêta - m.g.sin alpha - F = 0
T = (- m.g.sin alpha - F) / -(cos bêta)

Et non ce que j'ai écris juste au dessus!

Posté par
J-P
re : exo méca: Montée su skieur 28-12-11 à 15:57

Vecteur T + vecteur P + vecteur R = vecteur(0)

Avec vecteur R pour la réaction de la piste sur le skieur.
On a : vecteur R = vecteur F + vecteur N
Avec vecteur F la composante de la réaction du sol tangentielle à la piste (pour les frottement)
et Vecteur N pour la composante normale de la réaction de la piste sur le skieur.

---->  Vecteur T + vecteur P + vecteur F + vecteur N = vecteur(0)

On projette sur un axe correspondant à la ligne de plus grande pente de la piste --->

T.cos(beta) - P.sin(alfa) - F + N.cos(90°) = 0
T.cos(beta) - P.sin(alfa) - F + 0 = 0

T = (P.sin(alpha) + F)/cos(beta)

T = (70*9,8.sin(25°) + 120)/cos(50°) = 637,7 N
-----
Sauf distraction.  

Posté par
Titoun
re : exo méca: Montée su skieur 29-12-11 à 09:12

Ah ca fait plaisir d'avoir bon sans aide!

Merci



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