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mouvement dans un champ gravitationnel

Posté par
Doodoo
29-10-21 à 13:31

Bonjour à tous,
navré de vous déranger en cette période de vacances mais j'ai besoin d'un petit coup de pouce concernant un activité portant sur le thème "Mouvement dans un champ de pesanteur" :

On a dans cette activité (voir image), l'histoire d'un homme d'une masse m de 75kg qui souhaite atterrir grâce à un tremplin( de hauteur petit L = 6,0 m et de longueur grand L = 12,0 m ) dans une piscine , on considère que le lancer est réussi si l'homme atteint le centre de la piscine, le point P d'atterrissage se trouve à une hauteur H= 7,0 m par rapport à la base du tremplin .

Le tremplin et la piscine sont séparés par une distance d inconnue (on souhaite la calculer).
On considère que g = 10 m.s^-2 et que l'homme lancé quitte le tremplin à une vitesse (V zéro) de 20 m.s^-1.

On a tout de meme droit à une aide :

1. Déterminer la valeur de l'angle de tir (noté )

Ma réponse :
On calcule le sinus de petit L et de grand L (opp/adj)
= 6,0 / 12,0 = sin(1/2)
Afin de trouver cos() on fait :
asin(1/2) = 30°

On a donc un angle de tir de 30°.

2. Faire un shéma soigné de la situation en y faisant figurer les informations essentielles :
(voir l'image)

3. Etablir l'équation de la trajectoire (y=f(x)) du centre G de l'homme lancé en respectant toutes les étapes attendues (*système, *référentiel,...) :

C'est là que je bloque ...
je ne vois pas par quoi commencer entre équations horaires, de trajectoires etc ...

je sais qu'à la fin je vais obtenir une parabole et qu'après l'avoir tracée je pense déterminer la distance d inconnue grâce à l'axe des abscisses.

Voilà c'est tout merci de votre aide qui me sera précieuse !


Ci dessous mon shéma en premier et le shéma du tremplin en dernier

mouvement dans un champ gravitationnel

mouvement dans un champ gravitationnel

Posté par
gbm Webmaster
re : mouvement dans un champ gravitationnel 29-10-21 à 16:08

Bonjour,

1. OK

2. Dans un exercice de mécanique, avant de faire le schéma, il est primordial de définir :
- le système, assimilé à un point matériel de masse m et de centre d'inertie G ;
- le référentiel ;
- faire le bilan des forces en présence ;
- définir un repère ;
- puis finir par le schéma récapitulant tout ça.

Il manque des choses sur celui que tu proposes.

3. Je te conseille de commencer par étudier attentivement cette fiche : Mouvement d'un projectile dans le champ de pesanteur

Posté par
Doodoo
re : mouvement dans un champ gravitationnel 29-10-21 à 16:14

Bonjour ,
merci beaucoup de ta réponse je check ça !

Posté par
gbm Webmaster
re : mouvement dans un champ gravitationnel 29-10-21 à 19:43

De rien

Posté par
Doodoo
re : mouvement dans un champ gravitationnel 29-10-21 à 19:51

Excusez moi de vous redéranger ...
Mais j'ai encore un peu de difficultés concernant les calculs à faire

Posté par
Doodoo
re : mouvement dans un champ gravitationnel 29-10-21 à 20:00

et j'avais aussi une question par rapport aux équations horaires : quelles sont leur utilité ?
Aussi , on a le vecteur g qui équivaut à 10,0 m.s^-2 mais doit on le convertir en km.h ?

Posté par
Doodoo
re : mouvement dans un champ gravitationnel 29-10-21 à 20:05

je remarque également que je dois calculer t mais comment ?
J'ai peur de me tromper dans mes calculs.
Désolé pour cette avalanche de questions mais l'activité en soulève beaucoup chez moi !

Posté par
gbm Webmaster
re : mouvement dans un champ gravitationnel 30-10-21 à 13:57

Commence déjà à dérouler le raisonnement comme proposé dans la fiche :
- le système, assimilé à un point matériel de masse m et de centre d'inertie G ;
- le référentiel ;
- faire le bilan des forces en présence ;
- définir un repère ;
- puis finir par le schéma récapitulant tout ça.

Posté par
Doodoo
re : mouvement dans un champ gravitationnel 04-11-21 à 10:57

Bonjour !
Navré de vous avoir fait attendre mais j'ai été grandement sollicité ces derniers temps entre devoirs et famille
J'ai réalisé le shéma
pas de problème là dessus
seulement je plante toujours sur les équations de trajectoires et équations horaires.
J'ai beau relire ma leçon je ne suis pas sur de savoir comment faire....
Pourriez vous me donner encore une fois de votre temps ?
Je vous remercie.

Posté par
Doodoo
re : mouvement dans un champ gravitationnel 04-11-21 à 11:02

A la simple différence avec vous, j'ai nommé mon angle et non

Posté par
gbm Webmaster
re : mouvement dans un champ gravitationnel 04-11-21 à 14:11

Bonjour,

Comme rappelé ici, c'est primordial de commencer par modéliser le problème mécanique : Décrire un mouvement

Pourrais-tu donc répondre aux questions suivantes :
- le système, assimilé à un point matériel de masse m et de centre d'inertie G ?
- le référentiel ?
- faire le bilan des forces en présence ?
- repère ?
- puis finir par le schéma récapitulant tout ça.

Ensuite, c'est une application directe du cours : Mouvement d'un projectile dans le champ de pesanteur

Il est décrit, étape par étape comment déterminer l'équation de la trajectoire (modulo les adaptations de notation, cela va de soi) : qu'est-ce qui te chiffonne ?

La seule différence c'est que tu as une altitude initiale à considérer.

Essaie de dérouler en détail le raisonnement et on en discute.

Posté par
Doodoo
re : mouvement dans un champ gravitationnel 04-11-21 à 15:08

Merci de votre réponse !
j'ai finalement réussi à comprendre

Posté par
gbm Webmaster
re : mouvement dans un champ gravitationnel 05-11-21 à 15:58

OK, n'hésite pas à dérouler ton raisonnement si tu souhaites que j'y jette un coup d'oeil.

Posté par
hdiallo
re : mouvement dans un champ gravitationnel 07-11-21 à 08:25

Salut Doodoo,
Aides moi à avoir l'intégralité de cet exercice Stp !
Je vais m'exercer là dessus.

Posté par
hdiallo
re : mouvement dans un champ gravitationnel 14-11-21 à 22:54

Doodoo, salut !
S'il vous plaît, aidez-moi à avoir l'intégralité de votre exercice.
Merci d'avance.

Posté par
gbm Webmaster
re : mouvement dans un champ gravitationnel 15-11-21 à 10:30

Bonjour hdiallo,

Et pourquoi ne pas proposer toi-même une solution détaillée que je pourrai regarder ?

C'est en forgeant qu'on devient forgeron et je pense avoir fourni suffisamment d'indications pour que tu sois en capacité de dérouler le raisonnement, étape par étape, et dans le détail.



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