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Mouvement d'un skieur descendant une piste

Posté par
louloumnc21
07-11-23 à 19:51

Bonjour, voici mon énoncé avec en pièce jointe le schéma, merci de m'aider !

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PDF - 24 Ko


Un skieur de masse m assimilable à un point matériel se lance vers le bas, avec une vitesse V0= V0ex avec vo > 0, d'une piste inclinée d'un angle alpha avec l'horizontale. Le coefficient de frottement dynamique du skieur avec la neige est ud.

1. Faire un bilan des forces agissant sur le skieur, donner leurs coordonnées dans la base et les représenter sur le schéma.

2. Ecrire l'équation du mouvement du skieur et la résoudre en donnant les équations horaires du mouvement.

3. Quel est le signe de l'accélération si ud > tan (alpha) ?
Quelle est alors la nature du mouvement ? Montrer que dans ce cas le skieur s'immobilise après un temps t que l'on précisera en fonction des données du problème.

4. Toujours pour ud > tan (alpha), quelle est la distance totale parcourue par le skieur avant qu'il ne s'immobilise ?

5. Si ud < tan (alpha) a quelle est la nature du mouvement?
Même question si ud = tan (alpha).

6. A.N: m = 1 kg, ud = 0.5, V0 = 5 m.s , alpha = 10°, g = 10 m.s -2.
La course du skieur est-elle finie et si oui quels sont la distance parcourue et le temps de parcours?

Posté par
gbm Webmaster
re : Mouvement d'un skieur descendant une piste 07-11-23 à 20:08

Bonsoir,

Bienvenue sur le forum !

Aider ne veut pas dire faire, pourrais-tu nous dire où tu en es ? En effet, les premières questions sont des applications directes du cours de mécanique. Pour cela, tu as plusieurs fiches sur notre site susceptibles de t'aider :

Décrire un mouvement

Statique et dynamique - Les lois de Newton

Posté par
louloumnc21
re : Mouvement d'un skieur descendant une piste 07-11-23 à 20:35

Oui, je suis bloqué à partir de la question 3, je ne sais pas comment y répondre ni comment m'y prendre….

Posté par
praf
re : Mouvement d'un skieur descendant une piste 07-11-23 à 21:45

Bonsoir;
je pose mes représentations sur ce sujet. je ne suis pas sur que sont correcte; les amis peuvent corriger ce qui n'est pas correcte
il s'agit d'un mouvement sur un plan incliné avec frottement

soit µs le coefficient de frottement statique

si \alpha<tan^{-1}( µs) : il n y a pas de mouvement de mobile sous l'influence de son poids. dans ce cas il faut:
- fournis au mobile une vitesse initiale V_0

-applique une force F au mobile tel que F>\mu s.R=\mu s.\left[m.g.\cos\left(\alpha\right)] tangentielle au trajet et au sens de mouvement qui est vers le bas (si le sens et vers le haut il faut ajouter le module de la composant tangentielle de poids)

donc fourni un vitesse initial V_0 au mobile :
le mouvement est uniformément varié retardé si tu veux
l'accélération et négative. le mobile s'arrête après un certain temps et après parcouru un certain distance
soit l'axe ox tengentielle au plan incline dirigé vers le bas :
les force agisse sur le mobile est :
son poids p :
les force de frottement de module:
 f=\mu d.R=\mu d.\left[m.g.\cos\left(\alpha\right)]
 \\   ; il est au sens opposé de mouvement.
projection la relation fondamentale de dynamique sur (ox):
m.g.sin(\alpha)-\mu d.\left[m.g.\cos\left(\alpha\right)]=m.a

on peut facilement déduire les équation de mouvement



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