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le skieur et la perche

Posté par gwadaslady (invité) 28-02-07 à 13:53

salut, j'ai eu un devoir maison pour ces vacances de carnaval, et j'ai un peu de mal à le finaliser si vous pouviez m'aider ne serait ce que pour quelques questions, ce serait vraiment chou...
Je vous donne l'énoncé et ce que j'ai déjà fait

Données:
intensité de la pesanteur: g=9.8 N/kg
masse du skieur: m=70 kg
constante de frottement: k=0.25 N.m^-2.s^2

Un skieur de masse m=70kg, immobile au départ, attrape la perche d'un téleski pour remonter une piste.Il est alors tiré par la perche et atteint la vitesse de v=5.0 m/s. Il conserve cette vitesse jusqu'en haut de la piste.
Cette piste est plane, rectiligne, inclinée de alpha=20° par rapport à l'horizontale. La perche exerce sur le skieur une force constante vecteur F, de valeur F=400 N, dont la direction fait un angle beta=30° par rapport à la ppiste.

On modélise les actions mecaniques dues à la résistance de l'aire par une force vecteur f opposée au mouvement et de valeur f=kv^2
Les forces de frottement dues au contact des skis sur la neige sont supposées négligeables.

1/Etablir un bilan des forces exercées sur le skieur
  Donc moi j'ai dit qu'il y avait:
-le poids P
-la rension de la perche F
-la reaction du support R
-la resistance de l'air f
_les forces de frottements ( je voulais savoir si on devait la mentionner puisqu'elles sont négligeables)

2/montrer que le mouvement comporte deux phases
Le skieur passe de l'état d'immobilité à un état de mouvement. Sa vitesse augmente donc. Il a un mouvement rectiligne accéléré. Par la suite, sa vitesse se stabilise, il y a donc un mouvement rectiligne uniforme. (je ne suis pas sur pour cette question)

3/ Dans quelle phase s'applique la première loi de Newton?Justifier votre réponse
La première loi de Newton s'applique dans la deuxième phase du mouvement car le skieur a un mouvement rectiligne uniforme, c'est donc que la somme des forces qui s'exercent sur lui se compensent.

4/Montrer que la valeur de la force de frottement est donnée par la relation    f=F* cos beta - m*g* sin alpha

et la, je bloque complètement sur cette question car je n'ai pas tout à fait compris comment decomposer les forces, pourriez vous me mettre sur la voie svp?!

Posté par
Coll Moderateur
re : le skieur et la perche 28-02-07 à 14:16

Bonjour,

Question 1 : tu peux mentionner, comme tu l'as fait, les frottements mais en répètant que, selon l'énoncé, on les considère comme négligeables

Question 2 : Très bien

Question 3 : Oui, cela sera utile pour la question 4

Question 4 : projette les quatre forces sur un axe parallèle à la piste
P : se projette vers le bas de la piste (signe moins) ; valeur de la projection -(m.g).sin
F : se projette vers le haut de la piste (signe plus) ; valeur de la projection +F.cos
R : est perpendiculaire à la piste ; projection : vecteur 0
f : est parallèle à la piste et opposée au mouvement ; projection -f

La somme est nulle (première loi de Newton) :
-(m.g).sin + F.cos + 0 - f = 0

C'est la relation que tu cherches !

Posté par gwadaslady (invité)re : le skieur et la perche 28-02-07 à 14:22

merci beaucoup c'est très gentil mais je ne comprends pas tellement comment tu as fait pour trouver les valeurs de la projections...

Posté par gwadaslady (invité)re : le skieur et la perche 28-02-07 à 14:33

par contre, j'ai un autre petit problème
pour calculer la valeur de f=k*v^2, je ne sais pas comment faire avec la constante k, j'ai du mal avec ses unités... n'y a t il pas une convertion à faire avec k=0.25N.m^-2.s^2 ?????

Posté par gwadaslady (invité)re : le skieur et la perche 28-02-07 à 15:59

svp je ss vraiment coincée sur cette question

Posté par phys (invité)re : le skieur et la perche 28-02-07 à 18:16

Pas besoin de convertir l'unité de k
en effet : v est en m.s^-1
donc v² est en m^2.s^-2
et k*v² en N.m^-2.s^2*m^2.s^-2 = N qui est bien l'unité d'une force

Posté par
Coll Moderateur
re : le skieur et la perche 28-02-07 à 20:08

Encore des questions gwadaslady ? Et merci phys

Posté par gwadaslady (invité)re : le skieur et la perche 28-02-07 à 21:35

non, merci bcp j'ai pu terminer mon exo trankilement grace à toi

Posté par
Coll Moderateur
re : le skieur et la perche 28-02-07 à 21:37

C'est bien. Tu as compris les projections ? C'est très important !

Je t'en prie et à une prochaine fois !

Posté par gwadaslady (invité)re : le skieur et la perche 28-02-07 à 22:03

d'accord et encore merci



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