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Physique Mécanique
Bonjour,
J'ai un problème à résoudre le voici...
Sylvie (75,0 kg) devale un pente de ski de 15*. Le coeficient de traìnée de sylvie est de 0,300, sa surface de contact avec l'air est de 0,750 m^2 et la masse volumique de l'ai est de 1,31 kg/m^3. Le coeficient de frotement cinétique entre les ski et la neige est de 0,185. La vitesse en fonction de sa position le le long de la pente est illustré ci-dessous...
Le problème que j'ai ce que la vitesse change sur le graphique...
de 0m a 50m la vitesse va de 0 a 15 m/s
de 50m a 100m la vietesse va de 15 à 20
de 100 a 450 la vitesse reste a 20
de 450m a 500m la vitesse va de 20 à 0 m/s
a) Quel est le travail effectuer par la force de l'air?
b) quel est la force de frottement entre les ski et la neige
c) quel est le travail de la gravité
d)quelle est la puissance dissipée par la force de resistance de l'ai? quelle est las puissance dissipé par la force de frottement entre les skis et la neige
J'ai 5 numéro à faire du genre alors si vous pouviez me faire une démarche clair pour que je puisse bien comprendre ca serait vraiment super gentil
Merci
Edit Coll : forum modifié
Bonjour Flash15,
cet exercice est bien trop difficile pour un eleve de sixieme, mais bien trop facile pour un etudiant post-bac : je crois que tu t'es trompe de forum, ou que tu as mal renseigne ton profil. Donne-moi ton niveau d'etude exact stp, afin de te fournir des explications adaptees.
Prbebo.
Frottement aérodynamique : |F1| = (1/2) * Rho(air) * Cx * S * v² = (1/2) * 1,31 * 0,3 * 0,75 * v² = 0,147 v²
Frottement cinétique : |F2| = µ*N = µ*P*cos(alpha) = 0,185 * 75 * 9,81 * cos(15°) = 131 N
a)
Il faut voir l'allure des courbes de v(t) ... supposons qu'elles soient rectilignes par tronçon.
sur le tronçon de 0 à 50m : le vitesse moyenne est 7,5 m/s --> durée du trajet ; t1 = 50/7,5 = 20/3 = 6,66... s
accélération = 15/6,66... = 2,25 m/s²
---> v(t) = 2,25 * t pour t compris dans [0 ; 20/3] s
Ca c'est le travail effectué par la force de frottement de l'air sur le premier tronçon (de 0 à 50 m).
Il faut évidemment recommencer le même genre de calcul pour les tronçons suivants ... et puis faire la somme des tous les traveaux trouvés.
...
b)
Ici, c'est plus simple : |W| = -F2 * d = -6,57.10^4 J
c)
W_Poids = mgh = mg.L.sin(alpha) = 75 * 9,81 * 500 * sin(15°) = 9,52.10^4 J
d)
P = (9,52.10^4 - 6,57.10^4)/(durée totale du trajet en s) = ... W
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Sauf distraction. Aucun calcul vérifié. 
Comment as tu obtenue une vitesse moyenne de 7,5 m/s
Soit on triture les relations du mouvement rectiligne uniformément accéléré , soit on réfléchit juste un peu.
En MRUV, la vitesse varie de manière régulière (le graphe de v(t) est une droite).
La vitesse moyenne sur un intervalle de temps ou de distance donné est donc la moyenne arithmétique entre les vitesses au début et en fin de l'intervalle de temps ou de distance.
Ici : au début : V = 0 et à la fin V = 15 m/s ---> V moyen = (0 + 15)/2 = 7,5 m/s
C'est immédiat.
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Si on ne "sent" pas cela, alors on le fait autrement.
v = a.t
e = at²/2
v = 15 m/s pour e = 50 m --->
15 = a.t1
50 = a.t1²/2
50 = (a.t1)*t1/2
50 = 15*t1/2
t1 = 100/15 = 20/3 s (durée pour parcourir le trajet de 0 à 50 m)
15 = a * 20/3
a = 3*15/20 = 45/20 = 2,25 m/s²
On arrive évidemment aux mêmes réponses... mais par un chemin plus long.
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