Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau autre
Partager :

Mouvement dans le champ de pesanteur

Posté par
mwa1
15-02-12 à 14:23

Bonjour,

Je dois étudier le mouvement du skieur qui arrive en O avec une vitesse horizontale v0=19m.s-1 m=75kg  
                        


Comment faire pour déterminer à quelle distance du point "A" le skieur touche le sol sur la piste inclinée à 45° comme sur ce schema :

Mouvement dans le champ de pesanteur

Posté par
Shepparddu55
re : Mouvement dans le champ de pesanteur 15-02-12 à 14:54

coucou mwa1, pour te dire je travaille sur le probleme posés, je reflechis, as tu trouvés quelque chose?

Posté par
mwa1
re : Mouvement dans le champ de pesanteur 15-02-12 à 16:17

je sais pas trop comment m'y prendre en fait...

l'équation de la trajectoire c'est :  y=\frac{-g}{2v_0^2}  x^2+x

sa dérivée étant : \frac{-g}{v_0^2}x+1,   le mouvement étudié commence en x=36.8 ; y=18.4 , quand la tangente est horizontale.

mathématiquement, une pente 45° c'est y=x ou ici plutôt y=-x, donc il faudrait trouver une droite de même pente qui passe par (36.8 ; 18.4), puis étudier :

"l'équation de la trajectoire"  moins  "la droite de pente -x ,  passant par  (36.8 ; 18.4) moins 5 " = 0  comme sur le graphique ci-dessous...

...mais je sais pas comment trouver cette droite et je doute que ce soit la bonne façon de s'y prendre      je pense que c'est plutôt une histoire de trigo...

Mouvement dans le champ de pesanteur

Posté par
Shepparddu55
re : Mouvement dans le champ de pesanteur 15-02-12 à 16:23

tu pourrais me donner toute les données de l'exercice ( si tu en as) car la  j'ai du mal a suivre, j'etudie ta proposition... moi je suis parti sur de la trigonometrie, je sais pas, en tout cas, ..... je cherche. ^^;

Posté par
mwa1
re : Mouvement dans le champ de pesanteur 15-02-12 à 16:52

la première partie de l'exercice demandait de trouver la vitesse arrivé en bas de la pente, au tremplin sachant que, du sommet (D) au tremplin (O, qui est horizontal, d'ou l'horizontalité de la vitsse initiale dans la seconde partie du mouvement ) la distance est de 150 m et que la difference d'altitude entre D et O est de 100m .  m=75Kg   j'ai pris g=9.81
j'ai donc trouvé v=19m.s-1 avec le théorème du centre d'inertie.

puis :
- projection orthogonale de vx et vy
- intégration pour trouver les équations horaires
- expression de y(x) qui me donne l'équation de la trajectoire   \frac{-g}{2v_0^2}   x^2+x , qui est une parabole convexe .

et le mouvement du skieur dans le vide à partir du tremplin horizontal correspond à cette parabole à partir du momment où elle descend ; c'est à dire quand sa tangente est horizontale.

c'est tout ce que j'ai comme données ...

Posté par
mwa1
re : Mouvement dans le champ de pesanteur 15-02-12 à 17:00

** j'ai donc trouvé v=19m.s-1 avec le théorème de l'énergie cinétique     

Posté par
J-P
re : Mouvement dans le champ de pesanteur 15-02-12 à 17:01

Mouvement dans le champ de pesanteur

Pour autant qu'on considère cela comme un problème balistique ... ce qui est loin d'être le cas.

Dans le repère indiqué sur mon dessin.
Avec t = 0 au moment du passage du skieur en O.

Equations paramétriques du skieur:

x(t) = Vo.t
y(t) = -gt²/2

Equation de la trajectoire du skieur : y = - (g/(2Vo²)).x² pour x >= 0
-----
Equation du profil de la piste:

y = -5 - x
-----

Les coordonnées du skieur au moment de toucher la piste sont solutions du système:

y = - (g/(2Vo²)).x²
y = -5 - x

-(g/(2Vo²)).x² = -5-x (pour x > 0)

(g/(2Vo²)).x² - x - 5 = 0

(9,81/(2*19²).x² - x - 5 = 0

équation dont la solution positive est x = 78,3 m

Soit P le point d'impact, on a P(78,3 ; - 83,3)

Et A(0 ; -5)

----> AP² = 78,3² + 78,3²

AP = 110,7 m
-----

Sauf distraction.  

Posté par
Shepparddu55
re : Mouvement dans le champ de pesanteur 15-02-12 à 17:03

je vais pas te mentir, je n'arrive pas a trouver quelque chose de logique. Je suis pas assez qualifié je crois

Posté par
Shepparddu55
re : Mouvement dans le champ de pesanteur 15-02-12 à 17:07

ouf, merci d'etre venu J-P, ^^, elle/il n'aurais pas été très loin avec moi. Merci

Posté par
mwa1
re : Mouvement dans le champ de pesanteur 15-02-12 à 17:46

Alors en fait j'ai dû me planter dans la projection orthogonale

j'avais trouvé : \overrightarrow{a}=\overrightarrow{g}  \Leftrightarrow  \overrightarrow{v}=\overrightarrow{g}t+\overrightarrow{v_0}  \Leftrightarrow   \left \{\begin{array}{rcl}v_x=g\times cos(-90)\times t + v_0 \times cos 0 =  v_0         \\v_y=g\times sin(-90)\times t + v_0 \times sin 90 = -gt+ v_0\end{array}\right.       \Leftrightarrow     \left \{\begin{array}{rcl}x=v_0t             \\y=-\frac{1}{2}gt^2+v_0t\end{array}\right.

et donc :  y=\frac{-g}{2v_0^2}  x^2+x

je ne comprends pas où est mon erreur...


Posté par
J-P
re : Mouvement dans le champ de pesanteur 15-02-12 à 18:17

Vx = Vo
Vy = -gt

Et pas ce que tu as écrit.

La composante verticale de la vitesse est nulle en t = 0 ... puisque le vecteur Vo est horizontal.

Posté par
mwa1
re : Mouvement dans le champ de pesanteur 15-02-12 à 18:48

Ah ba oui, forcément  

Je devrais rester logique au lieu de m'embrouiller dans la trigo...

Merci J-P et Shepparddu55



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !