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physique : skieur en descente

Posté par sméagol (invité) 26-12-05 à 16:43

salut !

j'ai un exo à faire pour la rentrée, voilà l'énoncé :

un skieur (m=90kg) descend une piste inclinée à 14°, à une vitesse constante de 70 km/h. Les forces de frottement avec l'air et avec la piste ont une résultante (vecteur)F parallèle à la piste.

il faut calculer F.

comme le mouvement est rectiligne uniforme, alors (vectoriellement) R + P + F(air) = 0, c'est bien ça ?

j'obtient le couple d'équations suivant (après report dans un repère):

Rt - P . cos 14 + F(air) = 0
Rn - P . sin 14 = 0

je ne connais ni Rt, ni Rn, ni F(air) !

il semble qu'il manque une donnée non ? est-ce qu'il faut que j'utilise la vitesse ? (auquel cas je ne sais pas comment faire étant en 1ère S)

merci

Posté par sméagol (invité)re : physique : skieur en descente 26-12-05 à 17:22

up ! j'y arrive pas !

Posté par
J-P
re : physique : skieur en descente 26-12-05 à 17:45

Non, il ne manque pas de données, il y en a même de trop.

La composante du poids normale à la piste est compensée par une réaction du sol de même direction, même amplitude mais de sens opposé.

La composante du poids (= P.sin(14°)) parallèle à la piste dans le sens de la descente est exactement compensée par les forces de frottement puisque la vitesse du skieur est constante.

--> |Force de frottement| = m.g.sin(14°) = 90*9,81*sin(14°) = 214 N
-----
Sauf distraction.  

Posté par sméagol (invité)re : physique : skieur en descente 26-12-05 à 17:54

aîe aîe aîe mais oui je suis à l'ouest là (ça doit être les fêtes ^^)
merci beaucoup !

Posté par sméagol (invité)re : physique : skieur en descente 26-12-05 à 21:25

heu je viens de vérifier, ça me parait bizarre ! comment peut-on savoir que \vec{Rn} = -\vec{Pn} ? ça m'embrouille cette histoire lol

Posté par
J-P
re : physique : skieur en descente 27-12-05 à 08:56

Le poids P peut se décomposer suivant les 2 composantes en bleu sur le dessin.

Une de ces 2 composantes (celle perpendiculaire à la piste) est compensée par la réaction N de la piste (si ce n'était pas le cas, le skieur descendrait dans le sol).

La seconde composante en bleu (// à la piste) est compensée par les forces de frottement (pas dessinées) puisque la vitesse du skieur est constante.
-----




physique : skieur en descente

Posté par sméagol (invité)re : physique : skieur en descente 27-12-05 à 09:16

salut,
c'est bon j'ai pigé, en fait je me compliquais parce-que j'essayais de calculer \vec{Rt} et \vec{F(air)} (les 2 forces de résistance composant \vec{F}), ce qui est impossible. de plus dans l'équation de mon 1er post, je m'étais gouré, j'avais inversé sin et cos ! après correction ça donne ceci :
Rt - P . sin 14 + F(air) = 0
Rn - P . cos 14 = 0

la seconde équation est inutile, je prend donc la 1ère et je remplace (Rt + F(air)) par F :
F - P . sin 14 = 0
F = P . sin 14
F = 213.4 N.

je trouve comme toi, donc tout va bien
merci
@+



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