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Forces s'exercant sur un solide .- exercice type BAC

Posté par
CHULIYA
09-08-09 à 03:25

Bonjour, je suis en 1S et je ne peut pas réussir un exercice
s'il vous plaît, j'ai besoin d'aide

1) Pourquoi, en chute libre, le skysurfeur atteint-il une vitesse limite? De quels paramètres dépend cette vitesse limite? (200 km/h vers 1000m, ouverture du parachute)
2) definir le centre de poussée

Posté par
Coll Moderateur
re : Forces s'exercant sur un solide .- exercice type BAC 09-08-09 à 08:27

Bonjour,

Ambiguïté du vocabulaire... "chute libre" ici est employé avec la signification que lui donnent les parachutistes ; et, bien qu'il s'agisse en apparence d'un exercice de physique, n'est pas employé avec le sens que lui donnent les manuels de physique ( ! ).

Pour un manuel de physique, la "chute libre" est une chute dans laquelle le corps n'est soumis qu'à une seule force : l'attraction terrestre. Dans une telle chute, la force est (quasi-) constante donc l'accélération est constante et en conséquence le mouvement est uniformément accéléré. La vitesse croit proportionnellement au temps qui s'écoule ; il n'y a pas de vitesse limite. Expérimentalement, on peut obtenir une chute libre dans le vide.

Pour un parachutiste, "chute libre" signifie chute aussi longtemps que le parachute (ou la voile pour les ailes modernes) n'est pas ouvert.
Au fur et à mesure que la vitesse accélère une nouvelle force, de sens opposé au mouvement, voit son intensité croître. Jusqu'à ce que l'intensité de cette force soit égale au poids du parachutiste équipé. Comme la direction de cette force est la même (pour la simplification de l'exercice) que celle du poids et que le sens est opposé, la somme vectorielle de cette force et du poids est nulle. En conséquence l'accélération s'annule et donc la vitesse prend une valeur constante : c'est la vitesse limite.

Mais comment s'appelle cette force opposée au poids ?

Posté par
jezz452
poussée d'archimède 17-08-09 à 17:10

bonjour.

cette force c'est la poussée d'archimède exercée par l'air sur le skysurfeur. dans la pluspart des cas,  la poussée d'archimède qu'exerce l'air sur le système est négligeable. mais dans ce cas, plus la vitesse augmente, plus la poussée exercée par l'air devient importante. et comme l'a dit Coll elle a même direction mais sens oposé au poids et elle finit donc par atteindre une valeur identique à celle du poid. c'est pourquoi une "chute libre" dans le vide( donc dépourvu d'air et d'atmosphère) aurait pour conséquence une accélétation constante de la vitesse du système.

Posté par
Coll Moderateur
re : Forces s'exercant sur un solide .- exercice type BAC 17-08-09 à 18:44

Bonjour,

Ce n'est pas la poussée d'Archimède.

La poussée d'Archimède ne varie pas avec la vitesse et elle peut en effet être considérée comme négligeable dans ce cas.

La force cherchée est bien en relation avec l'air puisqu'elle n'existe pas dans le vide.
Quelle est cette force ?

Considère un parachutiste avant que son parachute ne soit ouvert.
La surface du parachutiste compte (s'il se met en boule, il descend plus vite que s'il se met bien à plat, jambes et bras écartés)
La "forme" du parachutiste compte ; pour une même surface, la manière de placer bras et jambes, par exemple, a une influence.
La vitesse du parachutiste compte ; la force est très petite à vitesse faible (juste après le saut) et donc il accélère ; à grande vitesse la force a même intensité que le poids et la vitesse a une intensité constante.
La présence de l'air compte

Cette force est ...

Posté par
CHULIYA
re : Forces s'exercant sur un solide .- exercice type BAC 30-08-09 à 19:01

je n'arrive pas à comprendre quelle est cette force. S'il vous plaît j'ai besoin d'aide . D'autre part, quel serait le centre de poussée?

Posté par
Coll Moderateur
re : Forces s'exercant sur un solide .- exercice type BAC 30-08-09 à 21:44

Cette force est la résistance de l'air. Opposée à la vitesse on pourrait aussi l'appeler "traînée".

Le centre de poussée est le plus souvent confondu avec le centre de gravité si bien que la position du parachutiste est stable (simple translation dans l'espace). Mais par les déplacements de ses membres, le parachutiste peut modifier la position du centre de poussée et ainsi changer de position dans l'espace (effectuer des rotations par exemple).



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