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forces

Posté par
G-ri
19-02-08 à 20:06

Bonjour, je voudrais avoir de l'aide sur exercice de physique car je n'y comprends rien ! Merci de m'aider

Un parachutiste de masse m=80 kg (équipement compris) s'élance d'une montgolfière.
Le saut peut se décomposer en 2 parties.
- Partie 1 : chute sans parachute. Le saut s'effectue depuis une altitude de 4000 m. la vitesse se stabilise à environ 200 km/h au bout d'une durée de 10 secondes, ce qui correspond à une chute vericale de 300 m.
- Partie 2 : chute avec parachute. Ce dernier est ouvert à une altitude de 1000 m soit 50 s après le départ de la montgolfiere. La chute est verticale, à une vistesse constante, et dure 40 minutes.

A-Premiere partie du saut

1-Calculer l'accélération moyenne du parachutiste lors des 10 premieres secondes de chute.
2-Calculer la somme des forces extérieures appliquées au parachutiste.
3-Comparer au poids du parachutiste. Conclure.
4-Pendant combien de temps le parachutiste reste t-il à vitesse constante ?
5-Quelle est alors la valeur de la force de frottements de l'air (on néglige la poussée d'Archimède)?

B-Seconde partie du saut

6-Quelle est la vitesse moyenne de chute ?
7-Quelle est la valeur de la force de frottement de l'air ?

Merci de m'aider

Posté par
Th29
re : forces 20-02-08 à 02:50

Si le parachutiste saute de la nacelle stabilisée, sa vitesse de départ est donc nulle, de même que son energie cinétique E=1/2mc2.
Il est soumis à son poids, donc sa vitesse va s'accélerer; plus la vitesse augmente, plus le frottement de l'air augmente. Quand ce frottement est égal au poids,sa vitesse va se stabiliser (constante) et il va donc avoir un trajet rectiligne uniforme vertical (P + f = 0).
Lorsqu'il ouvre son parachute il est toujours soumis à son poids, au frottement de l'air et à la resistance du parachute: (P + f + R = 0)
Donc de 4000 à 3700 m, il est en accélération;
de 3700 à 1000 il est à vitesse constante de 200km/h

Il effectue les derniers 1000 m en 40 min donc V = d/t = 1.5 km/heure

Posté par
G-ri
re : forces 20-02-08 à 14:39

mais comment calcule-t-on pour la question 1 ?

Posté par
glamorous67
re : forces 20-02-08 à 14:52


salu je croi que tu peux t'aider de ces 3 formules:


d = do + vo*delta*t + a(deltat^2)/2

a = 1/m *F

a = (v2-v1))/(t2-t1)= v/t

Posté par
G-ri
re : forces 20-02-08 à 15:07

mais je ne sais pas calculer l'accélération

Posté par
Th29
re : forces 20-02-08 à 15:11

Dans un référentiel galiléen, la 2° loi de Newton te dit que la somme des forces (en vecteurs)= produit de la masse par le vecteur accélération
= m.

Posté par
milou13013
re : forces 20-02-08 à 15:25

Mais la somme des forces extérieures je dois la calculer apres avoir calculé l'accélération

Posté par
G-ri
re : forces 20-02-08 à 15:26

Mais la somme des forces extérieures je dois la calculer apres avoir calculé l'accélération

Posté par
glamorous67
re : forces 20-02-08 à 15:33

la vitessse initiale= 0 la vitesse 2 est atteinte (200km/h) à 1000m d'altitude car à 1000 m il met le parachute t1=0 t2=10s soit 1/360 heure

Posté par
glamorous67
re : forces 20-02-08 à 15:39

désolé jme suis gourée !c'est Th29 qui avait raison

Posté par
G-ri
re : forces 20-02-08 à 15:44

Comment on calcule l'accélération alors ?

Posté par
Th29
re : forces 20-02-08 à 15:55

Quand ton parachutiste quitte la nacelle il est soumis à son poids (attraction terrestre); il va faire une chute libre et sa vitesse va augmenter jusqu'à une certaine limite qui est 200 km/heure.
Si tu représente en abcisse le temps et en ordonnée la vitesse du parachutiste, tu auras une parabole qui tend vers une asymptote horizontale qui v = 200
l'accélération c'est la pente de ta courbe, c'est à dire v/t
Au tout début de la chute, l'accélération est maximale (pas la vitesse !! puisqu'elle est nulle). Cette accélération c'est g = accélération de la pesanteur = 9.8 m.s-2
Quand la vitesse est maximale (220 km/h) elle devient constante et l'accélération devient nulle
OK ?

Posté par
G-ri
re : forces 20-02-08 à 15:58

donc il n'y a pas de calcul a faire?

Posté par
Th29
re : forces 20-02-08 à 16:01

Accélération moyenne = vitesse au bout de 10 sec - vitesse initiale (= 0) / 10 secondes
soit 200 km/heure/10 secondes
soit 200 000 m/3600 secondes x 10 secondes = 5.55 m/sec

Posté par
G-ri
re : forces 20-02-08 à 16:03

Mais on parle de l'accélération pendant les 10 premieres secondes pas au bout de 10 secondes non ?

Posté par
Th29
re : forces 20-02-08 à 16:04

il faut que tu comprennes que l'accélération n'est jamais la même pendant les 10 premières secondes: elle est d'abord maximale de 9.8 m/s2, puis elle diminue progressivement jusqu'à devenir nulle losque la vitesse  a atteint son maximum
l'accélération moyenne = v/t

ok ?

Posté par
G-ri
re : forces 20-02-08 à 16:08

mais qu'est-ce qu'ils veulent dire par calculer l'accélération alors si ce n'est pas la meme

(AU secours je ne comprends pas ! )

Posté par
Th29
re : forces 20-02-08 à 16:08

si ton parachutiste sautait dans le VIDE ,sans résistance de l'air, son accélération serait toujours g = 9.8 m/s2 c'est à dire maximale, et sa vitesse ne cesserait d'augmenter

Posté par
Th29
re : forces 20-02-08 à 16:10

Là ils te demandent de calculer l'accélération MOYENNE sur les 10 premières secondes

Posté par
G-ri
re : forces 20-02-08 à 16:11

et comment on fait ?

Posté par
Th29
re : forces 20-02-08 à 16:13

Accélération entre le point A et le point B = différence entre la vitesse au point B et la vitesse au point A, le tout divisé par le temps mis pour se rendre du point A au point B

Posté par
Th29
re : forces 20-02-08 à 16:15

A +

Posté par
G-ri
re : forces 20-02-08 à 16:15

Ahhhh d'accord !! c'est donc le calcul plus haut a=5,5 m/s

Posté par
mps
re : forces 10-01-10 à 23:11

bonsoir,

J'ai un petit souci avec cet exercice. je vais donc récapituler :

- q1 :je trouve une accélération de 5,6m.s^-2 OK
- q2 : grace a la seconde loi de newton je trouve somme des forces extérieures = 80*5,6=444N
- q3 : le poids du parachutiste est donné par la relation : P= 80*10=800 N
ainsi il y a un petit problème car la valeur du poids est plus importante que celle de la somme des forces extérieures ... Je ne comprends pas vraiment, peut etre que je me suis trompé dans un calcul !!
Merci d'avance pour votre aide !

Posté par
micaa
re : forces 18-04-10 à 11:54

La force de frottement s'oppose au poids donc est ce qu'on peut dire pour la question 5 que la valeur dela force de frottemetn vaut P moins la somme des forces  extérieures soit 800-448 soit 352N ? mais cette forces de frottement n'est valable que pour les 10 première seconde non ? et puis au bout de 10s (dans la première partie du saut) la valeur de la force de frottement vaut la valeur du poids dc 800N puisque vectP +vectf=vect0 nn ?



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