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mouvement d'un skieur

Posté par
ginji
20-02-07 à 19:54

salut,
j'ai un problème en physique. je vous donne l'énoncé et ce que j'ai trouvé. j'aimerai que vous m'aidiez si c'est faux.l'exercice consiste a étudier le mouvement du centre d'inercie d'un skieur dans différentes phases de son parcours.
phase A: l'ensemble des forces de frottements est assimiler à une force unique d'intensité constante F=50 N. on suppose que le skieur reste en contact avec le sol. afin de monter au sommet de la piste le skieur se présente sur l'aire de départ, horizontale, d'un téléski. initialement immobile, il s'accroche à une perche faisant un angle de 45° avec l'horizontale. cet angle est constant. on admet que la perche exerce une force de traction dirigée selon sa propre direction. après un parcours de 8,0 m, la vitesse se stabilise. on a v=2,0 m/s.
on me demande l'expression littérale puis la valeur numérique de la force T exercée par la perche.
je sais pas comment vous notez la réaction normale du support donc ici ce sera N. j'ai trouvé: T = -P-N-F. par contre quand on me demande la valeur numérique de T je sais pas si je peux dire P = N

Posté par
ginji
re : mouvement d'un skieur 20-02-07 à 19:55

est-que quand c'est à plat la valeur de P et N est la même avec le principe d'inertie? je vois que cette solution.

Posté par
Coll Moderateur
re : mouvement d'un skieur 20-02-07 à 20:02

Bonsoir,

L'égalité que tu as écrite est exacte à la condition que ce soit une égalité vectorielle (sinon c'est faux)

\vec{T}+\vec{P}+\vec{N}+\vec{F}=\vec{0}

On ne s'intéresse pas beaucoup à la réaction du support (la neige plus ou moins écrasée...).
La question porte sur l'intensité de la force de traction exercée par la perche.

Il serait bon de projeter l'égalité vectorielle sur deux axes perpendiculaires, par exemple un axe horizontal et un axe vertical.

Posté par
ginji
re : mouvement d'un skieur 20-02-07 à 20:12

Phase b :
le skieur est tiré par la perche et monte a la vitesse v= 2,0 m/s une pente rectiligne inclinéé de B= 40° par rapport à l'horizontale. laperche forme un angle de 30° avec le sol.
1. après avoirshématiser le skieur, déterminer graphiquement l'intensité de la force T exercéé sur le skieur.
2. retrouver littéralement et numériquement cette valeur.
je comprend pas ce qu'on me demande et comment faire. aidez moi.

Posté par
Coll Moderateur
re : mouvement d'un skieur 20-02-07 à 20:14

On te demande de répondre aux questions de la phase A avant de répondre à celles de la phase B.
Or tu n'as pas répondu aux premières questions.

Posté par
ginji
re : mouvement d'un skieur 20-02-07 à 20:14

je reviens à la phase a . comment je fais pour déterminer la valeur numérique?

Posté par
ginji
re : mouvement d'un skieur 20-02-07 à 20:18

le poid je l'ai. les frottements aussi mais la réaction du support a bien une valeur, non?

Posté par
Coll Moderateur
re : mouvement d'un skieur 20-02-07 à 20:20

On ne s'intéresse pas à la réaction du support. On recherche l'intensité de la force exercée par la perche.

Posté par
ginji
re : mouvement d'un skieur 20-02-07 à 20:23

ok mais le projeté ne me donne pas une valeur en newton

Posté par
Coll Moderateur
re : mouvement d'un skieur 20-02-07 à 20:24



La force de frottement est égale et opposée à la composante horizontale de la force de traction exercée par la perche (dans cette phase A)

Posté par
ginji
re : mouvement d'un skieur 20-02-07 à 20:26

je comprend pas. comment tu fais si on te demande la valeur numérique de la force T.

Posté par
ginji
re : mouvement d'un skieur 20-02-07 à 20:27

donne moi un calcul.

Posté par
Coll Moderateur
re : mouvement d'un skieur 20-02-07 à 20:29

La force de frottement vaut F
la force de traction vaut T
l'angle entre la perche et l'horizontale est 45°

Il y a tout ce qu'il faut pour écrire l'expression littérale demandée.
Ensuite viendra le calcul

Posté par
ginji
re : mouvement d'un skieur 20-02-07 à 20:33

tu m'aides pas là. F=50 Newton P= 784 Newton
et je cherche à quoi est égal N

Posté par
ginji
re : mouvement d'un skieur 20-02-07 à 20:36

pour pouvoir calculer T

Posté par
Coll Moderateur
re : mouvement d'un skieur 20-02-07 à 22:07

J'ai écrit à 20 h 02 et à 20 h 20 que l'on ne s'intéresse pas à N

J'ai écrit à 20 h 29 que tu as tout ce qu'il faut pour calculer T avec F et l'angle de 45°

Si tu ne lis pas ce que j'écris, faut-il que je continue ?

Posté par
ginji
re : mouvement d'un skieur 21-02-07 à 11:48

me revoilà,
j'ai saisi. mais comment j'inclu mon angle de 45° dans le calcul ?

Posté par
Coll Moderateur
re : mouvement d'un skieur 21-02-07 à 11:52

En faisant ce que j'ai dit le 20 à 20 h 02 (mon premier message) : projeter l'égalité vectorielle sur un axe (ici un axe horizontal)

Projeter... trouver les "composantes" des vecteurs... encore appelées maintenant "coordonnées" des vecteurs...

Posté par
ginji
re : mouvement d'un skieur 21-02-07 à 11:56

je t'énerve non ?
merci qund même. mais qu'est-ce que tu veux, en physique, je suis pas une flèche.

Posté par
Coll Moderateur
re : mouvement d'un skieur 21-02-07 à 12:04

Non, aucun risque... tu ne m'énerves pas. Seulement si tu ne lis pas ce que j'écris cela pourra durer très longtemps. Si tu demandes de l'aide c'est pour lire la réponse, non ? (Note : je ne ferai pas l'exercice à ta place ; si c'est ce que tu cherches, inutile d'insister).

Posté par
ginji
re : mouvement d'un skieur 21-02-07 à 12:06

le problème c'est que je risque pas de comprendre si tu m'explique pas comment utiliser l'angle.

Posté par
ginji
re : mouvement d'un skieur 21-02-07 à 16:10

j'ai encore un problème. si tu regardes la question sur la force de la perche, on me précise pas si je dois tenir compte de l'accélération ou si je dois faire le calcul à vitesse constante. j'ai pas calculer l'accélération. qu'est-que t'en pense ?

Posté par
ginji
re : mouvement d'un skieur 21-02-07 à 16:12

et pour la question 1 de la phase b j'ai toujours pas compris ce qu'il faut que je fasse. pour les calcul c'est bon mais pour cettte question je trouve pas

Posté par
ginji
re : mouvement d'un skieur 21-02-07 à 16:41

il faut que je fasse un projeté. c'est ça ?

Posté par
ginji
re : mouvement d'un skieur 21-02-07 à 17:41

ALORS ?

Posté par
ginji
re : mouvement d'un skieur 21-02-07 à 18:43

help

Posté par arpheus (invité)re : mouvement d'un skieur 28-08-07 à 14:47

Je sais que ce sujet est quelque peu vieux, mais il peut servir à d'autres personnes qui, comme moi, se retrouvent avec le même exercice (ou presque).
Pour moi, on peut obtenir une relation entre toutes ces forces grâce à l'énergie cynétique.
En effet, on sait que la variation d'énergie cynétique d'un corp sur une distance est égale à la somme des travaux des forces appliquées à ce corp sur cette même distance.
on a donc Ecab = W(F)ab     , avec F les forces appliquées ici a notre skieur.
la variation d'énergie cynétique peut etre connue (je trouve 150 J), le travail des frotements également (f=50N, et forme un angle de 180° avec la direction du skieur, on a donc W(F)=50*8*cos 180=-400 J). Enfin, pour moi le travail du poids annule le travail de la résistance du sol (ici N).
Apres arrangement de la formule pour trouver t=quelquechose, il en découle t=97.2N environ.
A vérifier...

Posté par
Coll Moderateur
re : mouvement d'un skieur 28-08-07 à 15:36

Bonjour arpheus

C'est une excellente idée de chercher à terminer les topics "en panne"

Dans le cas présent, avec les données postées il n'est possible que de déterminer la force de traction exercée par la perche une fois la vitesse stabilisée.

Ne connaissant pas la masse du skieur (et de son équipement) il n'est pas possible de calculer la tension de la perche pendant la phase d'accélération.

La méthode que tu proposes serait très bonne si l'on connaissait la masse du skieur. Comment as-tu calculé la variation d'énergie cinétique sans connaître cette masse ?

Posté par arpheus (invité)re : mouvement d'un skieur 29-08-07 à 00:09

ioups, c'est très vrai ...
C'est juste que dans mon exercice, la masse du skieur nous est donnée, ce qui facilite grandement les choses.
Désolé, une erreur de comparaison.

Posté par
Coll Moderateur
re : mouvement d'un skieur 29-08-07 à 08:04

Adoptant une masse du skieur et de son équipement m = 75 kg

Alors, la variation d'énergie cinétique sur les d = 8 mètres d'accélération est bien égale à 150 J
Le travail (résistant) des forces de frottement sur cette distance est égal à 400 J
Donc le travail moteur Wm est égal à 550 J
Si T est l'intensité de la tension de la perche
Wm = T.d.cos(45°) et donc
T = Wm / [d.cos(45°)]

Application numérique : 3$ T\ =\ \frac{550}{8\;\frac{\sqr{2}}{2}}

et donc T 97,2 N

Nous sommes d'accord !



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