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Mouvement avec un tapis roulant
Bonjour!
Voici un exercice qui me pose problème. Il s'agit d'un exercice qui appartient au premier chapitre sur le thème du sport et il s'agit de l'étude du mouvement du sportif.
Pour s'entraîner dans une salle de sport, Léa court sur un tapis roulant qui défile à vitesse constante. Elle est modélisée par son centre d'inertie G.
b. Quel est le mouvement de Léa ainsi modélisé dans le référentiel lié à la salle? Et dans le tapis roulant?
J'ai mis que le mouvement était rectiligne uniforme dans les deux référentiels.
c. Décrire le mouvement d'un point du tapis roulant dans le référentiel lié à la salle de sport. Il sera utilisé de décomposer le mouvement de ce point en 4 phases et de décrire chacune d'entre elle.
J'ai mis que c'était encore un mouvement rectiligne uniforme. Mais je n'ai aucune idée des quatre phases...
Je n'arrive donc pas à répondre aux questions suivantes, qui sont donc :
d. Pour les phases où ce mouvement est rectiligne uniforme, comment décrire ce mouvement dans le référentiel lié à Léa?
e. Quel a été l'intérêt d'une telle modélisation pour l'étude de ce mouvement? Donner un exemple d'informations qui ont été perdues par cette modélisation.
Je pensais pour cette dernière question mettre qu'on n'avait pas étudié tous les "points" de Léa donc le mouvement aurait pu changer si on n'avait pris d'autres points d'étude.
Merci d'avance pour vos réponses (et vos explications).
Bonjour,
Question b Es-tu sûr(e) que le mouvement de Léa soit rectiligne uniforme par rapport à un référentiel lié à la salle ? Imagine être assis dans la salle et regarder Léa : se déplace-t-elle par rapport à toi ou est-elle immobile par rapport à toi ?
Question c Cette fois-ci je te suggère de t'intéresser à une fourmi immobile par rapport à la petite surface du tapis roulant sur laquelle elle est posée. As-tu fait un schéma du tapis (dans un plan perpendiculaire aux axes des rouleaux qui l'entraînent) ? Quelles sont pour toi qui est assis immobile dans la salle (et donc qui participe au référentiel lié à cette salle) les quatre phases du mouvement de la fourmi ?
c)
Mon tapis est un peu flagada, mais soit.
Tu penses vraiment que le mouvement du point rouge est en permanence rectiligne uniforme ?
D'après le schéma, le mouvement est divisé en quatre phases dont deux sont identiques. On a bien un mouvement rectiligne quand le point se déplace sur les deux côtés horizontaux mais par contre aussi circulaire (ou semi circulaire) quand il fait le tour du tapis.
Superbe J-P, à qui je dis bonjour 
!
(Il y a très longtemps, à l'époque de l'île des mathématiques, tu m'avais dit comment faire un gif animé... mais je ne suis pas assez doué 
)
____________
Question b :
Oui, on considérera que Léa est immobile par rapport au référentiel de la salle
et qu'elle est en mouvement rectiligne uniforme par rapport à un référentiel lié à la partie supérieure du tapis (donc un référentiel considéré pendant une durée assez courte... voir la question suivante)
Question c :
Comme quoi toute question de physique devrait commencer par un dessin !
Oui, quatre phases :
. mouvement rectiligne uniforme vers un mur M1 de la salle
. mouvement circulaire uniforme pour le demi-tour sur le premier rouleau
. mouvement rectiligne uniforme en s'éloignant du mur M1 de la salle
. mouvement circulaire uniforme pour le demi-tour sur le second rouleau
Question d
Pour les phases 1 et 3, que dire maintenant par rapport à un référentiel lié à Léa ?
Je dirais que c'est un mouvement rectiligne uniforme puisque Léa court sur le tapis et que le point effectue le même mouvement qu'elle.
Léa est immobile dans le référentiel de la salle.
La surface du tapis ayant un mouvement rectiligne uniforme (c'est l'énoncé) par rapport à la salle, cette surface du tapis a aussi un mouvement rectiligne uniforme par rapport à Léa.
Merci beaucoup!
Et pour la question e, je ne comprends pas vraiment la question. J'avais déjà noté une hypothèse sur mon premier message mais je ne sais pas si c'est vraiment ça...
Oui, il est vraiment simplificateur de réduire Léa à un point...
En particulier, dans la marche et la course, le centre de gravité monte et descend à chaque pas ou foulée et cela consomme de l'énergie !
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