Bonjour,

Tu réfléchis à cet exercice "depuis des jours" ; alors tu as certainement des propositions de réponse !
Que proposes-tu ?
Quelles sont les différentes phases du saut ?

Pour les élements du saut je ne suis pas sure, mais je pense que :
Le premier element est lorsque la parachutiste se laisse tomber verticalement sans ouvrir le parachute et que la vitesse augmente jusqu'a 30,0m/s, le second est lorsqu'elle ouvre son parachute et le troisieme est lorsqu'elle acquiert le mouvement rectiligne uniforme.
Suis-je à côté de la plaque?
Merci beaucoup d'avance

Mais c'est parfait !

Première phase : mouvement rectiligne uniformément accéléré qui fait passer la vitesse de 0 m.s^-1 à 30,0 m.s^-1
(on sait que la vitesse initiale vaut 0 m.s^-1 car l'énoncé précise que le saut se fait non pas à partir d'un avion mais à partir d'un hélicoptère en vol stationnaire).

Deuxième phase : mouvement rectiligne uniformément accéléré (nombreux sont les professeurs qui n'aiment pas le mot "décéléré") qui fait passer la vitesse de 30,0 m.s^-1 à 5,0 m.s^-1

Troisième phase : mouvement rectiligne uniforme à la vitesse constante de 5,0 m.s^-1
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Quelles sont les forces sur l'ensemble parachutiste + parachute dans la troisième phase ?

Pour les forces je ne comprends pas trop..
Je dirais les forces de l'atmosphère sur le parachute et sur le parachutiste et la force qu'exerce le parachute sur le parachutiste et inversement

Il faut trouver deux forces.

Je pense que tu as trouvé la première : la résistance de l'air qui s'exerce sur l'ensemble. En réalité beaucoup plus sur le parachute. Mais en physique on simplifie si possible (si il apparaît que l'on a trop simplifié, on complique un peu...) et pour un exercice de ce type on considère tout simplement le parachute plus la parachutiste comme un point (quelle simplification ! ).

Mais il faut trouver le nom de la deuxième force. Tu la connais depuis longtemps, certainement, en physique, depuis la troisième. Regarde dans ton livre, elle est partout en mécanique.

Il faudra aussi que tu expliques bien les quatre caractéristiques des forces. Je le fais pour la résistance de l'air :
. point d'application : l'ensemble parachute + parachutiste
. direction : la verticale
. sens : vers le haut
. intensité : (on verra plus tard)

Enfin ces deux forces ont quelque chose de particulier quant à leurs intensités : peux-tu me dire quoi et me dire comment se nomme la loi (ou le principe) qui te permet d'affirmer cela dans la troisième phase du mouvement (regarde dans ton livre).

Merci beaucoup pour votre réponse !
Je pense que la 2nde force est la gravitation, que son point d'application est le parachute et la parachutiste, la direction verticale, le sens vers le bas.
Dans la troisieme phase le mouvement est rectiligne uniforme, donc d'après le principe d'inertie il est rectiligne uniforme s'il n'est soumis à aucune force.
Donc ces deux forces doivent se compenser.

Le nom de la force est "le poids"

Le poids de l'ensemble parachute + parachutiste.
Le poids est dû à une interaction entre masses (la masse de la Terre et la masse de l'ensemble parachute + parachutiste). Cette interaction est la gravitation, l'une des quatre interactions avec lesquelles les physiciens décrivent aujourd'hui notre monde matériel.

Oui, puisque dans la troisième phase le mouvement est rectiligne et uniforme c'est que l'ensemble parachute + parachutiste est soumis à un ensemble de forces de résultante nulle (la somme géométrique de toutes les forces appliquées est nulle).

On en déduit que l'intensité de la résistance de l'air est égale à l'intensité du poids.
Leur point d'application est le même. Leur direction est la même (la verticale). Elles sont de sens opposés.

Que proposes-tu pour la troisième question ?

Je n'ai absolument aucune idée pour la question 3 ...

Bien sûr que tu as des idées : la preuve est que tu as déjà répondu pour la troisième phase.

Le mouvement pendant la troisième phase est un mouvement rectiligne et uniforme. Tu as appliqué le principe d'inertie (ou première loi de Newton) et tu en as déduit que les deux forces appliquées (le poids et la résistance de l'air) se compensent (ou que leur résultante est nulle, ou encore qu'elles sont égales et opposées).

Comment est le mouvement dans la deuxième phase ? Conclusion pour les deux forces ?

Le mouvement dans la 2nde phase est rectiligne décéléré.
Donc les deux forces ne se compensent pas vu qu'une des vitesse est constante et que l'autre diminue.

Ce n'est pas tout à fait cela.

Le mouvement n'est pas un mouvement rectiligne et uniforme, donc les forces ne se compensent pas.

C'est tout. Ce n'est pas plus difficile que cela.
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Dans la première phase, au tout début, le poids est là (il sera constant pendant les trois phases) et comme la vitesse est nulle puis très faible et que le parachute n'est pas ouvert, la résistance de l'air est très faible. Donc la somme des deux forces est vers le bas, comme le poids. C'est pour cela que la parachutiste est en chute et que cette chute est accélérée, elle descend de plus en plus vite.

Dans la deuxième phase, le poids est toujours le même, mais quand le parachute s'ouvre la résistance de l'air devient énorme. Tu as sans doute déjà vu des parachutiste sauter et à ce moment de l'ouverture leur corps est soumis à rude épreuve, les bras et les jambes partent dans tous les sens. La résistance de l'air varie comme le carré de la vitesse. À 30 m.s^-1, qui n'est pas encore une vitesse très élévée pour un parachutiste en chute "libre" (un peu plus de 100 km/h) la résistance de l'air sur le parachute est une force beaucoup plus importante que le poids en intensité. Et cette force est dirigée vers le haut, à l'opposé donc du sens du déplacement. La somme des deux forces est donc dirigée vers le haut et la conséquence est que le mouvement est "accéléré" vers le haut, c'est-à-dire que la vitesse ralentit.

Dans la troisième phase, la vitesse a tellement ralenti que la résistance de l'air sur le parachute est devenue égale au poids. Les deux forces se compensent. Le mouvement devient rectiligne et uniforme. La vitesse pendant toute la troisième phase reste égale à 5,0 m.s^-1 (soit 18 km/h) une vitesse acceptable pour arriver au sol si l'on a appris à "tomber" correctement.

D'accord ?
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Que réponds-tu à la cinquième question ?

Déterminons la durée de la derniere phase du saut
5,0m --> 1 seconde
400m --> ? Seconde
400/5,0 = 80,0
La durée de la derniere phase du saut est de 80,0 seconde.

*est de 80,0 secondes.
Et merci beaucoup pour vos explications je comprends mieux maintenant !

Oui, bien sûr.

Proportionnalité ou encore :

Pour un mouvement uniforme
d = v.t
d : distance parcourue (en m par exemple)
v : vitesse (en m.s^-1 par exemple)
t : durée (en s par exemple)

t = d / v

Application numérique :

t = 400 / 5,0 = 80 s ou 1 min 20 s

Je t'en prie.
Il n'y a pas de secret : il faut s'entraîner en cherchant à comprendre le plus possible. Et cela devient vite passionnant.

À une prochaine fois !