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Niveau seconde
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Les phases d'un saut en parachute

Posté par
camxmc
18-03-20 à 11:26

Bonjour,
En gros c'est une activité à faire mais je comprends pas trop trop.

Doc 1:
Traditionnellement, un saut en parachute s'effectue, seul ou en tandem, depuis un avion à une altitude située entre 3 et 4 kilomètres.
Le parachutiste se laisse tomber sans vitesse initiale.
Au cours  de la première phase de chute, qui s'effectue en parachute fermé, la vitesse du parachutiste passe en une dizaine de secondes d'une valeur nulle à une valeur maximale proche de 250 km par heure.
Le parachutiste conserve ensuite cette vitesse maximale constante pendant une vingtaine de secondes avant d'ouvrir son parachute.
La vitesse diminue alors progressivement jusqu'à une valeur d'environ 20 à 30 km par heure. Une fois le parachute ouvert, la descente se termine à vitesse constante jusqu'au sol.

Doc 2:
L'action de l'air sur un parachute en mouvement peut être modélisée par une force nommée force de frottements, notée f.
Le sens de cette force f  est opposé à  celui du mouvement.
Son intensité f augmente d'une part lorsque la valeur de la vitesse de chute augmente(et inversement) et d'autre part lorsque la surface de contact du parachutiste avec l'air augmente.

Doc 3: Le parachute est modélisé par un point matériel ( image ci-dessous)

Les phases d\'un saut en parachute

Questions:

Données:
- Un parachutiste de masse m=80 kg(équipement compris) chute verticalement.
- Intensité de pesanteur g=9,8 N.kg-1

1)a)Donner à partir du document 1 , la nature des différentes phases du mouvement décrit par le parachutiste au cours de sa chute
1)b)Que peut-on en déduire sur les actions qui agissent sur le parachutiste? justifier la réponse

2)a)Calculer P du poids du parachutiste
2)b) Pour quelles phases du mouvement la valeur f de la force de frottements est -elle:
-égale à celle du Poids P ?
-supérieure ou inférieure à celle du poids P ?
2)c)On modélise le parachutiste par un point matériel. Associer un des schémas du doc 3 à chaque phases du mouvement .
2)d)Pour chaque phase, donner la direction et le sens de la somme f des forces qui modélisent les action agissant sur le parchutiste.

3)a) Pendant toute la chute, le vecteur vitesse v du centre d'inertie de parachutiste est vertical et orienté vers le bas. Pour chaque ^phase, comparer le sens de F et celui de v.
3)b) Comment évolue la vitesse du parachutiste au cours de chaque phase

4)Quel lien peut-on établir entre la variation du vecteur vitesse d'un point matériel qui modélise un système et le sens de la sommeF des forces qui modélisent les actions agissant sur lui .

Donc je n'arrive pas à partir de la question 2)a)
Merci d'avance

Posté par
gbm Webmaster
re : Les phases d'un saut en parachute 18-03-20 à 11:34

Bonjour,

Je te souhaite tout d'abord la bienvenue sur le forum !

Pourrais-tu commencer par nous fournir tes pistes de réflexions jusqu'à la question 2. a. (avec la qualité rédactionnelle minimale requise) ?

Ensuite, je te conseille de jeter un coup d'oeil à ces fiches pour nous proposer des pistes pour les questions suivantes :

[lien]

Représentation et variation d'un vecteur vitesse

Modélisation d'une action par une force

[lien]

Posté par
camxmc
re : Les phases d'un saut en parachute 18-03-20 à 12:22

Merci
Pour la question 1)a) J'ai mis qu'il y avait 5 phases
Pour la phase 1 j'ai mis mouvement rectiligne uniforme 250 km.h
Pour la phase 2 j'ai mis mouvement rectiligne ralenti de 250 km.h à 30 km.h
Pour la phase 3 j'ai mis mouvement rectiligne uniforme 30 km.h
Pour la phase 4 j'ai mis mouvement rectiligne ralenti de 30 km.h à 20 km.h
Pour la phase 5 j'ai mis mouvement rectiligne uniforme 20 km.h

1)b) Les actions mécaniques se compensent donc .

Et j'en suis là ...

Posté par
gbm Webmaster
re : Les phases d'un saut en parachute 18-03-20 à 12:59

Lis attentivement le doc. 1 pour la première question :

Citation :
Traditionnellement, un saut en parachute s'effectue, seul ou en tandem, depuis un avion à une altitude située entre 3 et 4 kilomètres.
Le parachutiste se laisse tomber sans vitesse initiale.
Au cours de la première phase de chute, qui s'effectue en parachute fermé, la vitesse du parachutiste passe en une dizaine de secondes d'une valeur nulle à une valeur maximale proche de 250 km par heure.
Le parachutiste conserve ensuite cette vitesse maximale constante pendant une vingtaine de secondes avant d'ouvrir son parachute.
La vitesse diminue alors progressivement jusqu'à une valeur d'environ 20 à 30 km par heure. Une fois le parachute ouvert, la descente se termine à vitesse constante jusqu'au sol.


Phase 1 : le parachutiste saute sans vitesse initiale, il est donc en chute libre (soumis qu'à son poids \vec{P}, les forces de frottement \vec{f} sont négligeables : (\vec{f} < \vec{P})) dans la première phase du mouvement, il gagne en vitesse.

Phase 2 : comme il gagne en vitesse, les forces de frottement augmentent jusqu'à compenser le poids du parachutiste : \vec{P} et \vec{f} se compensent donc (\vec{P} = - \vec{f}) : d'après le principe d'inertie (ou première loi de Newton), le parachutiste est donc dans un mouvement rectiligne uniforme (cf. la fiche sur le principe d'inertie).

Phase 3 : il ouvre son parachute, la surface en contact avec l'air augmente fortement, les forces de frottement augmentent donc fortement (\vec{f} > \vec{P}), la vitesse du parachutiste diminue donc.

Phase 4 : comme la vitesse du parachutiste diminue, la force de frottement \vec{f} va également diminuer jusqu'à atteindre la valeur du poids (mais en sens opposés !) : elles se compensent de nouveau (\vec{P} = - \vec{f}), d'après le principe d'inertie, le parachutiste retrouve donc un mouvement rectiligne uniforme.

Posté par
camxmc
re : Les phases d'un saut en parachute 18-03-20 à 13:51

ok merci j'ai mieux compris la question 1 mais je ne comprends toujours pas la question 2) même en ayant regarder vos documents

Posté par
gbm Webmaster
re : Les phases d'un saut en parachute 18-03-20 à 14:25

2. a) C'est une question de cours de troisième, regarde la fiche "Modélisation d'une action par une force"

Posté par
camxmc
re : Les phases d'un saut en parachute 18-03-20 à 14:31

J'utilise la formule P=mg
avec m=80 et g=9,8 N.kg
P=mg
P=809,8
P=784 Newton
Le poids du parachutiste est de 784 Newton ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Les phases d'un saut en parachute 18-03-20 à 14:39

Citation :
J'utilise la formule P=mg oui ! A connaître par coeur !
avec m=80 kg et g=9,8 N.kg-1 (attention aux unités, c'est primordial, surtout si tu étais dans le cas où il aurait fallu faire une conversion d'unité !)

P=mg
P=809,8
P=784 Newton
Le poids du parachutiste est de 784 Newton ?


Posté par
camxmc
re : Les phases d'un saut en parachute 18-03-20 à 14:43

Et pour la question 2)b) ??

Posté par
gbm Webmaster
re : Les phases d'un saut en parachute 18-03-20 à 14:49

Tout est dans mon message du 18-03-20 à 12:59 ...

Posté par
camxmc
re : Les phases d'un saut en parachute 18-03-20 à 15:40

Merci beaucoup, je viens de finir l'activité

Posté par
gbm Webmaster
re : Les phases d'un saut en parachute 18-03-20 à 15:44

Ah oui ?

Souhaites-tu poster tes investigations pour qu'on en discute ?

Posté par
camxmc
re : Les phases d'un saut en parachute 18-03-20 à 16:20

1)a)
Phases :
Description :
Phase 1
Le parachutiste saute en chute libre, il gagne en vitesse, il fait un mouvement rectiligne accéléré
Phase 2
Le parachutiste gagne en vitesse, il fait un mouvement rectiligne uniforme
Phase 3
Le parachutiste vient de développé le parachute, sa vitesse diminue, il fait un mouvement rectiligne ralenti
Phase 4
Le parachutiste perd de la vitesse, il retrouve un mouvement rectiligne uniforme

1)b) On peut en déduire que les actions mécaniques se compensent .

2)a) P=m*g    P=N    m=kg    g=9,8 N.kg-1
P=80*9,8
P=784 N
Le poids du parachutiste est de 784 N .

2)b)
Phases :
Egale, supérieur ou inférieur ?
Phase 1
Valeur de f inférieur à celle du Poids
Phase 2
Valeur de f égale à celle du Poids
Phase 3
Valeur de f supérieur à celle du Poids
Phase 4
Valeur de f égale à celle du Poids


2)c)
Phases :
Schémas :
Phase 1
Schéma 2
Phase 2
Schéma 1
Phase 3
Schéma 3
Phase 4
Schéma 1


2)d)

Phases :
Sens :
Direction :
Phase 1
Même sens
Direction opposé
Phase 2
Sens opposé
Direction opposé
Phase 3
Même sens
Direction opposé
Phase 4
Sens opposé
Direction opposé
3)a)
Phases :
Relations :
Phase 1
v>∑F
Phase 2
v=∑F
Phase 3
v<∑F
Phase 4
v=∑F

3)b)
Phases :
Vitesses :
Phase 1
Vitesse qui augmente
Phase 2
Vitesse est uniforme
Phase 3
Vitesse qui diminue
Phase 4
Vitesse est uniforme

4)Le lien que je peux établir est qu'une force mécanique appliquée sur un système modifie le vecteur vitesse du point matériel qui modélise le système.
Voila

Posté par
gbm Webmaster
re : Les phases d'un saut en parachute 18-03-20 à 16:38

camxmc @ 18-03-2020 à 16:20

1)a)
Phases :
Description :

Phase 1
Le parachutiste saute : il est en chute libre, il gagne en vitesse, il fait un mouvement rectiligne accéléré OK
Phase 2
Le parachutiste gagne en vitesse, il fait un mouvement rectiligne uniforme c'est contradictoire, non ! Relis ce que j'ai écris
Phase 3
Le parachutiste vient de développer le parachute, sa vitesse diminue, il fait un mouvement rectiligne ralenti OK
Phase 4
Le parachutiste perd de la vitesse, il retrouve un mouvement rectiligne uniforme. Il faut expliquer pourquoi, cf. mon propos

1)b) On peut en déduire que les actions mécaniques se compensent . Non !
C'est uniquement vrai que pour les phases 2 et 4 en vertu du principe d'inertie, relis ce que j'ai écrit


2)a) P=m*g P=N m=kg g=9,8 N.kg-1
P=80*9,8
P=784 N
Le poids du parachutiste est de 784 N . OK

2)b)
Phases :
Egale, supérieur ou inférieur ?
Phase 1
Valeur de f inférieur à celle du Poids Oui
Phase 2
Valeur de f égale à celle du Poids Oui
Phase 3
Valeur de f supérieur à celle du Poids Oui
Phase 4
Valeur de f égale à celle du Poids Oui

Inspire-toi de ce que j'ai écrit pour expliquer les phénomènes physiques associés à chaque phase du mouvement


2)c)
Phases :
Schémas :
Phase 1
Schéma 2 OK
Phase 2
Schéma 1 OK
Phase 3
Schéma 3 OK
Phase 4
Schéma 1OK


2)d)

Phases :
Sens :
Direction :
Phase 1
Même sens
Direction opposé
Non, tu confonds les notions de "sens" et de "direction", lis la fiche de cours sur le sujet

Phase 2
Sens opposé
Direction opposé
A reprendre

Phase 3
Même sens
Direction opposé
A reprendre

Phase 4
Sens opposé
Direction opposé
A reprendre

3)a) Je ne comprends pas ce que tu fais, on te demande de comparer des sens et non des normes (ou valeurs)
Phases :
Relations :
Phase 1
v>∑F
Phase 2
v=∑F
Phase 3
v<∑F
Phase 4
v=∑F

3)b)
Phases :
Vitesses :
Phase 1
Vitesse qui augmente OK
Phase 2
Vitesse est uniforme OK
Phase 3
Vitesse qui diminue OK
Phase 4
Vitesse est uniforme OK

4)Le lien que je peux établir est qu'une force mécanique résultante appliquée sur un système modifie le vecteur vitesse du point matériel qui modélise le système. Oui !
Voila


Posté par
Cibo
re : Les phases d'un saut en parachute 23-05-21 à 15:00

Bonjour Mr pouvez-vous m'aider pour la question 2d et 3a

Cordialement

Posté par
gbm Webmaster
re : Les phases d'un saut en parachute 24-05-21 à 09:12

Bonjour,

Que proposes-tu ?



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