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Probleme de frottement sur skieur

Posté par
mickadu66
12-02-08 à 20:37

Salut,
j'aimerais un peu d'aide s'il vous plait....

Un skieur à l'épreuve du kilomètre lancé (KL) est en recherche de vitesse sur une piste plane, bien damée et inclinée d'un angle =26.0° par rapport à l'horizontale. Il atteint une vitesse de 182km/h au bout d'un km de piste. La masse du skieur et de son équipement est de 115kg.

1)Quelle serait en m/s la vitesse du skieur à l'issue du kilomètre parcouru, si l'on négligeait tous les frottements ?

J'ai donc pensé à trouver le travail de la force, mais pour cela il m'aurait fallut la valeur de la force. Mais c'est justement ce qu'il faut trouver dans la seconde question de l'exo. Il faut donc trouver un moyen de trouver la valeur de F.
Il en devrait pas y avoir une grande marge par rapport à la vitesse réelle puisque la piste est damée...

Aidez-moi s'il vous plait...

Posté par
mickadu66
re : Probleme de frottement sur skieur 12-02-08 à 20:38

petite erreur:

J'ai donc pensé à trouver le travail de la force. Mais c'est justement ce qu'il faut trouver dans la seconde question de l'exo. Il faut donc trouver un moyen de trouver la valeur de F.
Il en devrait pas y avoir une grande marge par rapport à la vitesse réelle puisque la piste est damée...

Posté par
mickadu66
re : Probleme de frottement sur skieur 12-02-08 à 21:13

pourriez-vous m'aider s'il vous plait ?

Posté par
sarriette
re : Probleme de frottement sur skieur 12-02-08 à 21:32

Re bonsoir

Ici encore le théorème de l'énergie cinétique vient à ton secours.
La seule force qui travaille est le poids puisque la résistance du sol est perpendiculaire au déplacement et la force de frottement est négligeable. ( on ne comptera pas celle de l'air non plus)

Posté par
mickadu66
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 11:58

je ne vois toujours pas comment y remédier...
Sachant que Ec=1/2mv²
Est-ce que Ec=Wab(P) ???
cela voudrais dire que :
1/2mv²=mg(Za-Zb)
Ou devrais-je plutot essayer avec le travail d'une force F avec Wab(F)=F.AB.cos??

Posté par
mickadu66
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 12:08

Cela donnerait dans le premier cas :
1/2x115xV²=115x9.81(sin26°x1000)

C'est ça ?

Posté par
mickadu66
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 12:24

Ensuite :
V²=(115x9.81(sin26°x1000))/(1/2x115)
V²=8951
V=94.6 m/s
V=340km/h

Je crois que c'est pas ça ^^

Posté par
sarriette
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 12:39

Bonjour,

Que tu calcules le travail du poids avec mgh ou avec F.AB.cos alpha tu trouveras le même resultat...

Ta formule est juste mais au niveau du calcul je trouve: v= 92,74 m.s-1 et donc 334 km.h-1 environ.

Comme tu le constates , on ne peut pas negliger les frottements ici puisque sa vitesse reelle est de 182 km.h-1  ( heureusement pour lui...)

Posté par
mickadu66
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 12:52

Alors c'est bien ça ! Je trouvais sa un peu beaucoup mais bon ^^

Donc pour la force :
Ec=Wab(p)
1/2x115x92.74²=Fx1000xcos26°
F=(1/2x115x92.74²)/(1000xcos26°)

F=550 N

C'est quand meme trop sa ?

Posté par
sarriette
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 12:57

ah ben non! là c'est pas ça!

Reprends ton theoreme avec les deux forces en presence: le poids et la force F .
La vitesse V2 est celle qui est réelle cette fois, celle donnée par l'énoncé .

Posté par
mickadu66
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 13:00

alors je change juste 92.74² par la vitesse réelle en m/s au carré ?
Ou faut-il changer autres choses ?

Posté par
mickadu66
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 13:06

v=182000/3600=50.6
v²=2560.36

F=(1/2x115x2560.36)/(1000xcos26°)
F=163.9 N

C'est ça ?

Posté par
sarriette
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 13:16

non non il faut tenir compte DU POIDS et de la FORCE F :

1/2 m.V2² - 1/2 m.v1² = mgh + F.AB.cos(180)         v1= 0 m.s-1   v2 = 182km/h = ...m.s-1

d'ou F = ...

à toi !

Posté par
mickadu66
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 13:21

ok merci je comprends mieux

Posté par
sarriette
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 13:23

  

Posté par
mickadu66
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 13:24

Pourquoi cos180° et pas cos0° ???

Posté par
sarriette
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 13:25

parce qu'à ton avis, la force de frottement est dans le sens du deplacement ou à l'opposé , mmm?

Posté par
mickadu66
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 13:31

D'accord.
En fait, il faut trouver le travail des forces de frottements, donc je suis dans le bon chemin si je recherche d'abord la valeur de F, puis trouver ensuite Wab(F)=FxABxcos180

Ou y a-t-il un moyen plus rapide de trouver le travail de la force ?

Posté par
sarriette
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 13:34

mais non mais non mika, c'est cette relation qui te permet de trouver la force directement!

Au pire tu peux calculer son travail grace à cette relation , en gardant W(F) sans detailler puis sa valeur en passant par F.AB.cos(180).

Mais regarde bien, tu connais tous les parametres sauf F. Cela te permet bien de la determiner non?

Posté par
mickadu66
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 13:36

Donc je continue en trouvant la valeur de F puis après je pourrais trouver Wab(F). Non ?

Posté par
sarriette
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 13:37

Quelle est la question posée exactement? trouver F ou trouver le travail de F?

Posté par
mickadu66
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 13:40

Ec1-Ec2=Wab(P)+Wab(F)
F=[-(1/2x115x50.6²)-(115x9.81xsin26°x1000)]/[1000xcos180°]

C'est bien ça ?

Posté par
mickadu66
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 13:40

La question posée est de trouver le travail de F

Posté par
sarriette
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 13:44

ah !!!!! eh bien dans ce cas ou va pas faire le detail:

Ec2-EC1 = Wab(P)+Wab(F)

Wab(F) = Ec2-Ec1 - Wab(P)
       = 1/2 m.v2² - 0 - m.g.1000.sin26
       = ...

ok?


Je dois quitter l' , je repasserai  dans 2h environ voir ce que tu as fait si personne n'a pris la main .


Posté par
mickadu66
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 13:57

Wab(F)=1/2x115x50.6²-(115x9.81x1000xsin26°)
Wab(F)=147220.7-494548.4
Wab(F)=-347327.7

Soit -347kJ

Je pense que c'est ça, même si la valeur me semble grande je pense que c'est probable... Si vous avez des avis dites-moi !

Posté par
sarriette
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 15:26

eh oui c'est bon et ce n'est pas du tout une grande valeur puisque le joule est une très petite unité. On travaille le plus souvent en kilojoules ( regarde sur les boites d'aliments les valeurs caloriques sont aussi en kJ pour 100g)

de plus tu trouves un travail negatif ce qui est coherent puisque resistant.

Posté par jerem66 (invité)re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 17:57

  bonjour j'aimerais savoir pourquoi "50.6²" la vitesse c'est 182km/h non ??
pouvez vous m'éclairer j'ai le même exercice a faire .


Merci

Posté par
sarriette
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 18:01

bonjour jerem,

l'unité de la vitesse est le m.s-1 , on est obligé de convertir les 182 km.h-1  en 182000/3600 = 50,6 m.s-1

Posté par jerem66 (invité)re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 18:07

ben ok merci beaucoup

Posté par
sarriette
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 18:11

Posté par
mickadu66
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 18:14

ah oui jerem66 jpense te connaitre ^^

Posté par jerem66 (invité)re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 18:17

a oui pourquoi t'es qui

Posté par
mickadu66
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 18:20

t pa o lycée de prad ?

Posté par jerem66 (invité)re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 18:20

  tu habite ou ?

Posté par jerem66 (invité)re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 18:20

oui c'est ca

Posté par
mickadu66
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 18:21

pui des premières S yen a 2 t dans laquelle ?

Posté par jerem66 (invité)re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 18:22

  la 1 et toi

Posté par
mickadu66
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 18:26

a ben non moi c'est l'autre

Posté par jerem66 (invité)re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 18:27

t'as quelle option ?? svt ou SI

Posté par
mickadu66
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 18:28

svt

Posté par jerem66 (invité)re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 18:30

a moi aussi on est ensemble en TPE alors t'as fait quoi comme TPE

Posté par
mickadu66
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 18:30

médecine naturelle

Posté par jerem66 (invité)re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 18:32

  Oais je crois que je vois qui t'es c'est bizarre de se retrouver sur un forum  comme ca

Posté par
mickadu66
re : Probleme de frottement sur skieur 13-02-08 à 18:33

lol oué, bon ji v a+



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