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Niveau seconde
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Pression skieur

Posté par
Lunie
27-05-10 à 20:18

Bonsoir !!


Je rencontre des difficultés pour ce problème..

  Un skieur équipé de ses deux skis est immobile sur la neige. La masse du skieur et de son équipement est m=78kg. Chaque ski est en contact avec la neige sur une surface rectangulaire, dont les dimensions sont 1,67m en longueur et 11 cm de largeur moyenne.
     1. Quelle est la pression exercée par les skis sur la neige?

Donc.. P =F/S
P = je ne connais pas de force ?? / (1,67*0,11)*2

2. Ce skieur possède également des raquettes de randonnée, dont la surface en contact avec la neige a , pour chaque raquette, une aire de 6,2dm².Quelle sera la pression exercée par les raquettes sur la neige s'il chausse ses raquettes?

donc là.. c'est la surface de contact qui change. Ses raquettes sont plus grands , la force exercée par les raquettes sera donc plus grande..
Mais comme pour le 1) je n'arrive pas à faire le calcul..

3)Il décide de marcher dans la neige sans raquette. La surface de chaque chaussure reposant sur le sol a pour aire 1,8.10^2cm². Quelle est la pression exercée par les chaussures sur la neige? Que pensez de cette décision?

La force  pressante.. c'est la forde exercée par les skis? Je vois pas trop ce que c'est en fait..
dans la formule P=F/S ça correspond au F?

Voila... J'espère que vous pourrez m'aidez..

Posté par
Marc35
re : Pression skieur 27-05-10 à 20:34

Bonsoir,
1) Pas de force ?... Et le poids du skieur, c'est quoi ?
2) même chose que la 1
3) même chose mais la surface est la surface des chaussures... Une chaussure ou deux ?

Posté par
Marc35
re : Pression skieur 27-05-10 à 20:35

Citation :
donc là.. c'est la surface de contact qui change. Ses raquettes sont plus grands , la force exercée par les raquettes sera donc plus grande..

Non, la force est la même : le poids du skieur...
La surface d'appui a changé donc la pression a changé...

Posté par
efpe
re : Pression skieur 27-05-10 à 20:37

1) Tu dois calculer la force exercée par le skieur sur la neige. Pour ça, isole le skieur et applique le principe de Newton.

2) Tu as fait le bon raisonnement. La force ne change pas, c'est la pression que tu dois recalculer pour la nouvelle surface.

Posté par
Lunie
re : Pression skieur 27-05-10 à 21:06

ok Merci!

1 ) p=F/S
Donc F est égal au poids du skieur.
Mais je ne peux pas mettre F = 98kg!!! car une force s'exerce en Newton..
    je pensais à la formule p=m.g mais je crois pas que c'est ça car j'ai pas F dans la formule

Posté par
Marc35
re : Pression skieur 27-05-10 à 21:21

P = m g
P est une force (même si on ne l'appelle pas F).
Mais dans le cas qui nous occupe, pour ne pas confondre le "P" de la pression avec le "P" du poids, mets F = m g.
F = 78 x 9,81  N
(tu as mis 98 kg dans ta réponse et 78 kg dans l'énoncé)

Posté par
Lunie
re : Pression skieur 27-05-10 à 21:26

oui, pardon c'est bien 78kg
9,81 est en Newton aussi?

1) Donc F = 78*9,81 = 765,18N
Maintenant que j'ai F, je peux utiliser la relation P =F/S
p = 765,18/ 36,74 = 20,8 Pascal?

Posté par
Marc35
re : Pression skieur 27-05-10 à 21:35

9,81 , c'est l'accélération de la pesanteur et c'est en m.s-2.
kg.m.s-2 ==> N
La surface totale des skis est : 1,67 x 0,11 x 2 = 0,37 m2
Donc :
3$P\,=\,\frac{78\times 9,81}{1,67\times 0,11\times 2}

3$P\,=\,2082 Pa

Posté par
Lunie
re : Pression skieur 27-05-10 à 21:48

merci
quand je fais le calcul 765,18/0,37 je trouve 2068 et pas 2082 ..

Posté par
Marc35
re : Pression skieur 27-05-10 à 22:14

C'est parce que 0,37 est une valeur approchée. Il vaut mieux faire le calcul comme je l'ai fait.

Posté par
Lunie
re : Pression skieur 28-05-10 à 06:55

merci

2)Une raquette a une aire de 6,2dm²
P = F/S
P = ( 78*9,81)/ 0,12
P = 6376 PA

3 ) je trouve 4251pa

Posté par
Marc35
re : Pression skieur 28-05-10 à 10:29

Citation :
Quelle sera la pression exercée par les raquettes sur la neige s'il chausse ses raquettes?

P = (78 x 9,81)/(2 x 0,062) = 6170 Pa
Le résultat est légèrement différent parce que tu as arrondi 2 x 0,062.
Ceci est vrai s'il ne marche pas. S'il marche, il se retrouve obligatoirement sur un pied de temps à autre et la pression double.
3)
P = (78 x 9,81)/(2 x 1,8.10-2) = 21255 Pa
Je ne sais pas comment tu as fait pour trouver 4251.
Chaque chaussure fait 1,8.102 cm2 et, s'il ne marche pas, il y a 2 fois cette surface.
S'il marche, il se retrouve sur un pied de temps en temps (!) et il n'y a que la surface d'un pied. Donc la pression double.
La pression est environ 3,5 plus grande sans les raquettes. Donc il va s'enfoncer beaucoup plus dans la neige.



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