Bonjour, j'ai un Dm à faire pour jeudi mais je ne comprend pas grand chose. Je m'excuse par avance car il est long et je crois que tout est lié donc dés le début je bloque
Enoncé :
On considère un sauteur de masse m= 75kg qui saute d'un pont d'une hauteur h=100m. Le sauteur utilise un élastique de longueur L=25m au repos. Cet élastique se comporte comme un ressort de masse negligeable.
A l'équilibre cet elastique s'allonge de delta l1 =30 cm lorsque l'on prend une masse m1=1kg à son extrémité. Cet élastique peut supporter au maximum une masse mmax = 5000kg, au dela le ressort case.
Valeur : g = 9.8 m/s²
Partie A: Modélisation du saut sans frottements ( o :inf: w :inf: L)
On choisit un axe Ox vertical dirigé vers le bas dont l'origine O correspond au point d'attache de l'élastique. Le sauteur suit un mouvement rectiligne initiale nulle en 0( v0=0m/s)
1) Déterminer l'expression literal du mouvement x(t) du sauteur entre x=0 et x =L.
2)En utiisant le théoreme de l'énergie cinetique déterminer l'expression littérale de la vitesse vL du sauteur lorqu'il arrive à l'abscisse x=L.
3)Calculer vL en justifiant le nombre de chiffre significatifs retenus.
4)Calculer l'énergie cinétique Ec1 du sauteur en x=L en justifiant le nombres de chiffres significatifs.
Partie B : Tension de l'élastique L inf x
A partir de x =L , l'élastique se tend et exerce une force de rappel sur le sauteur.
1)Rappeler la relation vectorielle entre la force F ( vecteur) d'un ressort et son allongement ²x (vecteur).
2)Exprimer la constance de rappel k du ressort en fonction de delta l1, m1 et g
3)Calculer k.
4)Exprimer le module de la force de rappel F qui s'exerce sur le sauteur en fonction de k, x et L.
5)Représenter les forces qui s'exercent sur le sauteur un peu en dessous de x=L.
6)Donner l'expression litorale de la force totale Ft ( vecteur) qui s'ecerce sur le sauteur pour x strict superieur à L.
Projeter cette force sur Ox.
Partie C :
Pour simplifier les calculs, on change de repère : l'origine O' de l'axe correspond maintennant à la position du sauteur où l'élastique commence à se tendre. Le point le plus bas atteint par le sauteur est noté x =Lmax.
1)Ecrire la nouvelle expression (simplifiee) de la force Ft.
2)En utilisant le theoreme de l'énergie cinetique, etablir une relation entre l'énergie cinétique (question A4) et la longeur Lmax.
3)Résoudre cette equation de manière littérale.
4)Calculer Lmax 1 et Lmax2.
5)Quelle est la solution physiquemnt variable ? Justifier.
Partie D : oscillation du sauteur
On considère la position la plus basse du sauteur et on suppose toujours que les frottements sont négligeable
1)Donner les expressions littérales de la vitesse vLmax et de l'accélération aLmax du saueteur au point x=Lmax. Calculer aLmax et préciser la direction de l'accélération.
2)Quelle sera la vitesse du sauteur lorsqu'il repassera par le point O' ? Jusqu'a quelle hauteur remontera le sauteur ?
3) On considère qu'a chaque oscillations entre 2 positions haute du sauteur , le systeme sauteur + élastique a perdu 20% de son energie mécanique.
a)Determiner la position xf d'équilibre final du sauteur et déterminer à quelle hauteur remonte le sauteur après la 1ère oscillation.
b)Calculer T.
c)Combien de temps faut il pour que le sauteur ne remonte plus qu'a la position O' ?
d)Qu'est devenu l'energie mécanique du systeme lorsque le sauteur s'est immobilisé ?
Merci beaucoup par avance à ceux qui m'aideront.
Je m'excuse, je n'ai pas mis ce que j'ai fait :
Partie A :
1)x(t) = 25 mais après je ne vois pas quoi dire.
2)Ec = W ( 1 vers 2) (F) F un vecteur mais je ne vois pas la relation pouvant à consuire à ceux que demande l'énoncé.
3)Il me manque la question du dessus
Et après je n'arrive pas car il me manque les valeur du dessus. Merci de m'aider juste à demarrer.
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