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La fête foraine (mouvement carousel)
bonjour à tous ! voici un exercice d'un dm qui me pose beacoup de problème je trouve que l'énoncé n'est pas très clair... :
Nicolas monte sur un manège de fête foraine. il choisit un cheval de bois, s'assoit et attend. le manège démarre et se met à tourner: il effectue un tour en 20 s, et son rayon R est de 6.0 m. Après quelques tours , le forain met en marche le mécanisme qui permet aux chevaux de monter et de descendre selon un axe vertical .
le manège a pour support une estrade carrée , qui sert de solide de référence pour définir le référentiel terrestre. le poteau central , solidaire du manège tournant, est le solide de référence attaché au référentiel du manège.
1. Nicolas est d'abord assis sur un cheval du manège qui est immobile dans un référentiel terrestre : quel est le mouvement de Nicolas par rapport au référentiel du manège ? de l'estrade ?
2.a. Le manège tourne maintenant dans un référentiel terrestre , chevaux à l'arrêt : sa vitesse est-elle constante pendant la phase dedémarrage ? quelle est l'allure de la trajectoire de Nicolas par rapport au manège ? par rapport à l'estrade ?
b.quelle est la vitesse moyenne d'un point de la périphérie du manège ? de Nicolas dont le cheval est à 4.0m du centre ?
3.a.quand le cheval monte et descend quel est le mouvement de Nicolas par rapport à l'estrade ?
b.proposer un dispositif permettant d'enregistrer la trajectoire de Nicolas dans le référentiel de l'estrade.
voilà, je ne voudrais pas paraître désagréable mais j'espère que vous me répondrez rapidement je dois le rendre bientôt et sachez que j'aurez voulu poster plus tôt mais je ne l'ai eu que vendredi.
Merci d'avance.
Bonjour,
Qu'est-ce qui n'est pas clair dans cet énoncé ?
Tu as quand même su répondre déjà à quelques questions. Que proposes-tu ?
Eh bien ce qui me pose problème c'est surtout la question 1 les chevaux sont à l'arrêt mais est-ce que le manège bouge ?et puis je dois décrire le mouvement de Nicolas par rapport à l'estrade on suppose donc qu'il est en mouvement mais s'il est assis sur un cheval immobile il est donc au repos...non ?
pour la question 2 la vitesse durant la phase de démarrage n'est pas uniforme mais accélérée.mais là une fois de plus je ne suis pas sûre de comprendre, les chevaux sont à l'arrêt seul le manège tourne et on me deman de décrire la trajectoire de Nicolas je dirai qu'elle est curviligne , circulaire par rapport
dsl... par rapport au manège mais il n'est pas sensé être au repos ?
le calcul d'une vitesse est égal à : v = d/(delta)t donc v = 6.0/20
v = 0.3 m/s
le calcul de la vitesse de Nicolas : on utilise la formule du périmètre du cercle soit 2pir + 4 puisque nicolas se trouve à 4 mètres du centre le tout divisé par 20 ce qui donne : 2pir+4/20 =(environ) 2.08 m/s.
quand le cheval monte et descend nicolas a un mouvement ascendant et descendant et circulaire ?
je ne vois pas quel dispositif nous pourrions utiliser...
Eh bien voilà... de bonnes idées !
Question 1 :
Oui, Nicolas est immobile sur un cheval immobile par rapport au manège qui est lui-même immobile par rapport à l'estrade.
Donc Nicolas est immobile dans le référentiel terrestre.
Question 2a :
Selon toute probabilité le mouvement au démarrage est curviligne (circulaire) accéléré ; mais l'énoncé n'en dit rien.
Oui, quand Nicolas est immobile sur un cheval immobile par rapport au manège et que le manége tourne dans le référentiel de l'estrade, alors Nicolas a bien un mouvement circulaire uniforme (très rapidement après la phase de démarrage).
Trajectoire par rapport au manège : il n'y en a pas, il est immobile.
Trajectoire par rapport à l'estrade : un cercle.
Question 2b :
En un tour un point de la périphérie fait 2 
R = 2 6 = 12 mètres
ceci en 20 secondes
vitesse 
1,88 m.s-1
Nicolas est à 4 mètres du centre
en un tour : 2 4 = 8 mètres ; ceci en 20 secondes
vitesse 1,26 m.s-1
Question 3a :
Oui, un mouvement composé d'un mouvement circulaire et de montées et descentes...
Question 4a :
Une caméra, peut-être...
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