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Niveau première
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Skieur alpin

Posté par
graciosa
23-11-10 à 20:11

Bonjour pouriez vous m'aider pour cet exercice ?
merci

1) Un skieur alpin de masse totale m=80kg est immobile sur la piste d'attente horizontale d'un remonte-pente.

a) Indiquer les forces qui agissent sur le skieur dans ces conditions, en donner leurs caractéristiques et préciser leur origine physique.

-Le poids : vertical, P=mg=800N ?
Origine physique ?
-La réaction normale : perpendiculaire au sol et de 800N puisque P=N non ?
Origine physique ?

b)Quelle relation existe-t-il entre les valeurs des forces?

Il faut mettre P=N ou vecteurP + vecteurN = vecteur nul ?  ( je sais pas comment représenter les vecteurs sur le site xD)

2) Le skieur est maintenant immobile sur une portion de piste inclinée d'un angle = 10degrés sur l'horizontale.

a) Expliquer, sans schéma, pourquoi il peut rester en équilibre.

??

b)Faire un schéma de la situation physique en représentant les forces s'exerçant sur le skieur.

??

c) Quelle relation y-a-t-il entre ces forces ?

??

En fait si il n'y a que le poids et la normale je comprends comment elles peuvent se compenser étant donné que le plan est incliné ? On doit ajouter les frottements ?

3) L'équilibre serait-il possible sur la piste verglacée? Justifier la réponse.

Dans ce cas, le verglas annule les frottements et les forces ne se compensent plus ?

4) Le skieur glisse maintenant sur la piste verglacée du remonte-pente inclinée d'un angle
= 10degrés sur l'horizontale, en étant tracté par la perche à laquelle il se tient et qui fait un angle = 15degrés avec la direction de la piste.

a) Faire un schéma de la situation physique.

b) Quelles sont les forces qui agissent sur le skieur remontant ainsi la pente ?

Poids, Normale, Force du remonte-pente, (frottements?)

c) Le skieur remontant à vitesse constante, quelle relation existe-t-il entre les forces ?

vecteurP + VecteurN + vecteurT (+ vecteurF ?) = vecteur nul.

(T représentant la tension cad la force du remonte-pente sur le skieur..)

d) Indiquer es deux relations existant entre les composantes de ces forces projetées sur la direction de la piste et sir ma direction perpendiculaire.

?

e) en déduire les valeurs de chacune des forces.

f) Discuter l'influence sur le skieur de la valeur de l'angle

Posté par
bibe
re : Skieur alpin 24-11-10 à 17:39

1°a) Oui le poids dirigé verticalement vers le bas,son point d'application est le centre de gravité G, son origine est l'attraction de la Terre.

FT/skieur=(G.MT.Mskieur)/r²  Or comme le skieur alpin est a la surface de la Terre, on a:

G.MT/r²=6,67*10-11*5.97*1024/(6378*103)²=9,81  Donc P=Mskieur.g

La réaction du support perpendiculaire à la surface, son point d'application est le point de contact.


2°a) Le skieur peut rester immobile grâce aux frottements de la neige sur les skis, cette force s'oppose au mouvement.

c)La relation est obtenue grâce au Principe Fondamental de la Dynamique: Fext=m.a=0 car il y a équilibre donc aucune accélération.

3°Sur une piste verglacée, on peut négliger les frottements.Je pense que c'est parce qu'il doit se former une petite pellicule d'eau sur la surface de la glace donc les skis glissent dessus au lieu de s'arrêter sur de la neige.

4°b) Il ne faut pas prendre en compte les frottements, vu ce qu'on a dit à la question 3°.

c)Oui, sans les frottements toujours.

d)En faisant en PFD comme tout à l'heure, tu obtiendras deux équations car il y a une direction (z par exemple) où il n'y a pas de force agissant dans cette direction.

Il faut projeter les forces suivants les axes x et y en tenant compte de l'inclinaison de la pente, tu obtiendras donc deux équations.

e) Il suffit de résoudre le système de deux équations obtenu précédemment.

Posté par
graciosa
re : Skieur alpin 26-11-10 à 18:00

Merci !!

pour le 4° d) il faut prendre quoi comme axe ? je vois pas très bien :s



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