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Le ski
Un skieur de masse m = 60 kg est tiré par la perche d'un remonte-pente suivant la ligne de plus grande pente d'une piste incliné de 35 degré par rapport à l'horizontale. Il part sans vitesse initiale d'un point A et arrivé en un point B ( AB=25 m ) avec une vitesse de 3,0 m/s.
La perche fait un angle constant de 20 degré avec la piste. La piste exerce une force de frottement constante et égale à 40 N sur le système ( ski-skieur )
1 . Faire un schéma.
2 . Calculer la variation d'énergie cinématique du système entre A et B.
3 . De l'énergie est-elle transférée vers le système ? Justifier.
4 . Par quel moyen ce transfert a-t-il lieu ?
5 . Faire l'inventaire des forces s'exerçant sur le système.
6 . Calculer les travaux des différentes forces au cours du trajet AB.
7 . Faire le bilan du transfert d'énergie pendant la montée et en déduire la valeur du travail de la force (perche/système).
8 . En déduire la valeur de la force. (perche/système)
Données : g= 9,8 N/kg
bonjour,
tu dois connaitre la formule de l'énergie cinétique...
EcAB=EcB-EcA=
(F)(avec la fèche sur le F )=(1/2)mvBcarré-mvAcarré
re bonjour,
2)
variation de l'énergie cinétique:
Ec=Ec(B)-Ec(A)=1/2mvBcarré-1/2mvAcarré=1/2*60.0*3.0carré-0=270J
6)
l'inventaire des forces:
Exprésion du travail de ces forces: on pose h=ZB-ZA>0 la différence d'altitude entre A et B
sin A(accent circonflèxe sur le A)=BC/AB
sin35=h/ABh=AB*sin35.
AB(R)(flèche sur le R)=R*AB*cos(90)=0:
le travail de la réaction de la neige est nul.
AB(f)=f*AB*cos(180)=-f*AB=40*25*(-1)=-1000J<0:c'est un travail résistant.
AB(P)=m*g*(ZA-ZB)=-m*g*h=-m*g*AB*sin(35)=-8430J<0:travail résistant.
AB(F)=F*AB*cos(20)>0:c'set un travail moteur.
7)
on est dans un référentiel galiléen, donc, d'après le théorème de l'énergie cinétique:
AB(F)=Ec
AB(R)+AB(f)+AB(P)+AB(F)=EcAB(F)=Ec-(AB(R)+AB(f)+AB(P))=270-(-1000-8430)=9700J.
8)
calcul de l'intensité de la force F:,(avec deux chiffres significatifs)
AB(F)=F*AB*cos(20)F=(AB(F))/(AB*cos(20))=9700/(25*cos(20))=410N.
pour la 5)
on se place dans le référentiel terrestre lié à la pente,
système étudié:le skieur
bilan des forces appliquées au skieur:
*forces intérieures:aucunes
*forces extérieures:aucunes
-forces à distance: le poids du skieur P(avec la flèche sur le P)
-forces de contactes:action de la pèrche sur le skieur F
réaction de la neige R
action de freinage f
(n'oubli pas les flèches sur les lettres je ne te l'ai pasdi mais je pense que tu t'en doute)
voilà, après je réfléchi pour les autres 
3)
- Oui, de l'énergie est tranférée vers le système par la force F de la perche car cette force agit dans le sens du skieur : WF = F.AB x cos(F,AB) avec cos (F,AB) <90° et >0. le travail de cette force est donc moteur ( de l'énergie est également transférée vers le milieur extérieur par f de la piste)
4)
- Ce transfert a lieu sous forme de travail vers le solide, l'énergie cinétique augmente (inversement un transfert sous forme de travail vers le milieu extérieur fait diminuer l'énergie cinétique)
Et voilà!
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