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Niveau troisième
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Forces exercées sur un skieur

Posté par
josephineEG
04-10-17 à 15:28

Bonjour!
Je suis désolée si cet exercice parait bête mais j'ai vraiment beaucoup de mal avec la physique..  

Voici tout d'abord l'énoncé " Le tremplin pour les sauts à ski de sotchi est un plan incliné de 100m de longueur. L'angle d'inclinaison au départ est de 35° par apport à l'horizontale. Un skieur d'une masse de 90 kg équipement compris, s'élance pour entamer son saut.

Question 1 : Nommer les 4 forces qui s'exercent au point A, au moment où le skieur s'élance

Question 2 : Représentez schématiquement ces forces

Question 3 : Représentez au point B (milieu du grand tremplin) les caractéristiques de la force de réaction du sol sur le skieur"

Pour ce qui est de la question 1 je sais que son poids est une des 4 forces et qu'elle va être perpendiculaire au plan , elle sera de de 882,9 Newtons
Mais après je suis déjà perdue, je n'arrive pas à comprendre clairement quelles sont les autres forces..

Voici le schéma qui est avec les exercices, merci d'avance

Forces exercées sur un skieur

Posté par
Evechimie
re : Forces exercées sur un skieur 04-10-17 à 15:50

Bonjour josephineEG
Pour la question 1
Nous avons
Le poids P
La reaction R (qui la composante de f force de frottement et Rn reaction normale)
La force motrice F
Ce qui donne quatres forces (P ,f,Rn,F)
Il ne faut pas oublier de mettre les vecteurs sur les forces

Posté par
josephineEG
re : Forces exercées sur un skieur 04-10-17 à 16:06

Le problème c'est que je n'arrive pas du tout à voir comment elles doivent se représenter sur le schéma

Posté par
Evechimie
re : Forces exercées sur un skieur 04-10-17 à 16:35

_Tu cherches le centre de gravité du skieur (au niveau de son bassin) tu y places le poids verticalement du haut vers le bas.
_Pour la reaction c'est le point de contact entre le skieur et le plan incliné(au niveau de ses pieds) perpidiculairement au plan incliné du bas vers le haut.
_Pour la force de frottement elle est parallèle au plan et opposée au déplacement .
Pour  la force motrice elle est appliquée aussi sur le bassin mais parallèle au plan incliné et orientée dans le sens du déplacement(moteur)

Posté par
josephineEG
re : Forces exercées sur un skieur 05-10-17 à 17:21

D'accord je vois déjà beaucoup mieux et j'ai réussi à répondre au reste, merci beaucoup

Posté par
odbugt1
re : Forces exercées sur un skieur 05-10-17 à 18:41

Bonjour,

Attention JosephineEG la "force motrice" évoquée par Evechimie n'existe pas.

Pour trouver la liste des forces qui s'exercent il existe une méthode efficace :

1) On définit le système étudié : Ici le skieur (avec son équipement)
2) On recherche tout ce qui est en contact avec le système, car tout ce qui est en contact avec lui exerce une force sur lui. Attention certaines de ces forces peuvent tout en existant être négligeables.
Ici, la piste et l'air sont en contact avec le skieur. Rien d'autre !
La piste peut exercer 2 types de forces : La réaction normale \vec R et la force  \vec f de frottement entre la piste et les skis.
L'air aussi peut exercer 2 types de forces : La poussée d'Archimède totalement négligeable ici et si le skieur est en mouvement une autre force de frottement qu'on appelle en général "résistance de l'air".

3) On recherche enfin s'il existe des forces qui ne nécessitent pas de contact pour s'exercer. La liste est vite faite car ces forces  qui s'exercent à distance sont peu nombreuses. Il y a le poids du système, toujours présent si le système est sur (ou à proximité de ) la Terre ou sur un autre astre et d'éventuelles forces magnétiques ou électriques dues à des aimants ou à des charges électriques.

Il est important de ne pas oublier de forces, mais il est tout aussi important de ne pas en inventer !

Posté par
josephineEG
re : Forces exercées sur un skieur 05-10-17 à 19:54

Excusez moi mais du coup je suis un peu perdue, pourriez vous me lister les 4 forces et leurs représentations ?

Merci d'avance

Posté par
Evechimie
re : Forces exercées sur un skieur 05-10-17 à 20:26

Desolé  je n'ai pas fait attention à la résistance de l'air
Encore désolé je t'ai désorientée

Posté par
Evechimie
re : Forces exercées sur un skieur 05-10-17 à 20:39

L'autre force de frottement(résistance de
l'air) elle sera comment(caractèristiques) et comment on le reprèsente?
Merci d'avance

Posté par
odbugt1
re : Forces exercées sur un skieur 05-10-17 à 23:05

Bonsoir,

1) Le poids, force verticale, dirigée vers le bas
2) Réaction normale, perpendiculaire à la piste et dirigée vers le haut.
3) force de frottement due à la piste, parallèle à la piste et dirigée vers le haut de la piste.
4)force de frottement due à l'air de même direction et de sens opposé au vecteur vitesse. Cette force n'existe que si le skieur est en mouvement.
5) Poussée d'Archimède due à l'air. Elle peut être négligée devant les autres forces. Elle est verticale dirigée vers le haut.

Quand on n'a pas d'indications précises sur les points d'application des différentes forces on peut les représenter par des vecteurs à partir d'un point unique qui sera choisi comme le centre de gravité du système étudié ( ici le skieur ). Sinon on peut les représenter à partir des points qui semblent les plus adaptés.  



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