Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Travail d'une force avec "Tarzan"
Tarzan s'élance du haut d'un rocher, accroché à une liane tendue. Au plus bas de sa descente, l'altitude de son centre d'inertie G est à 4.0m au dessous de sa position de départ.
On en tient pas compte des frottements et on prend g=10N/kg.
L'altitude z du centre d'inertie du point G est comptée à partir de la position de départ.
Pour étudier le mouvement de G, on peut modéliser tarzan par un objet ponctuel placé en G.
1. Etablir l'inventaire des forces exercées sur Tarzan.
2. Exprimer le travail de chacune de ces forces pour un déplacement depuis la position de départ jusqu'à une position de G à l'altitude z.
3. Tarzan quitte le rocher sans vitesse initiale. Calculer sa vitesse lorsqu'il passe par sa position la plus basse.
4. Dans les mêmes conditions, quelle altitude maximale peut-il atteindre?
5. A quelle vitesse minimale devrait-il s'élancer pour atteinder le sommet d'un autre rocher, situé à 1.5m au-dessus de sa position de départ?
Merci de m'aider surtout aux trois premières questions auxquelles je n'arrive vraiment pas à répondre. 
Bonjour,
Quelles réponses proposes-tu aux premières questions ?
En particulier à la première ? Mets-toi à la place de Tarzan...
Surtout ne pas tenir compte de ma remarque ci-dessous pour la résolution du problème.
Remarque:
Si on ne tient pas compte des frottements, alors Tarzan est incapable de s'accrocher à la liane.
Je me demande combien parmi ceux qui ont déjà du résoudre ou ont posé ce problème en sont conscients.
On finit par dire n'importe quoi.
On ferait mieux d'être plus rigoureux et préciser quels frottements on peut négliger.
Mais on dira que je pinaille.
Pour la première question je dirais que tarzan exerce une force sur la liane et il y a la force du poids. Mais à part ca?
Le problème n'est pas les forces que Tarzan exerce, mais les forces qui sont exercées sur Tarzan. J'en compte deux :
a. le poids
b. la réaction de la liane, dans la direction du fil tendu
Travail du poids : c'est une question de cours.
Travail de la réaction de la liane.
Elle s'exerce le long du fil, qui est tendu.
Donc elle est perpendiculaire au mouvement : Tarzan est sur un cercle ; le vecteur vitesse est portée par la tangente ; la réaction est portée par le rayon.
Donc le travail de la réaction de la liane est ???
La réaction de la liane est nulle?
Nicolas_75 ne t'a pas suggéré que la réaction de la liane était nulle, mais bien que le travail de la réaction de la liane est nul, c'est fondamentalement différent.
OUi pardon je me suis mal exprimée mais j'avais compris correctement.
Maintenant je ne comprends pas la suite. Déjà j'ai un probleme avec la localisation de z.
z est l'altitude courante de Tarzan, comptée à partir du point de départ.
Quelle est ta réponse finale pour la question 2 ?
C'est bon z je crois que j'ai visualiser où il se trouvait.
POurriez-vous maintenant m'aider pour la question 3?
Pour le poids je n'ai pas encore trouvé mais je pense que je devrais y arriver.
Si Tarzan passe de son point de départ (z=0) à l'altitude z, quel est le travail du poids ? de la réaction de la liane ?
C'est ce que demande la question 2.
Ben le travail de la réaction de la liane est nulle quant au poids je ne vois pas de quoi puis-je me servir pour trouver le travail du poids.
Serati-il lui aussi nulle?
)
Est-ce que je dois utiliser la formule Wz0-z(vecteurP) = mg*(z0 - z) ou une autre formule parce avec celle-ci il me manque la masse de tarzan non? 
"Couche-tôt Nico" Ce n'est pas l'avis de mes proches ! 
Je vous laisse... Ne laissez pas tomber Rocknlilou, ni Tarzan de sa liane
Pour l'instant, note m la masse de Tarzan. Elle se simplifiera plus tard.
Ce coup-ci, Morphée, me voici
Dois-je inventer une valeur par exemple : tarzan qui a une masse de 75 kg?
Dans ce cas là le travail du poids serait egal à 3000 joules non?
Noter m la masse de Tarzan je veux bien mais quelle formule appliquer ? celle que j'ai cité ou une autre?
1/2mVz^2 - 1/2mVzo = Wzoz(P) = mg(zo - z) = g*4 = 40 Joules?
Salut Skops,
Ce que tu dis est bien à cela qu'on arrive dans l'esprit de beaucoup à force de répéter qu'on néglige les frottements sans aucune précision.
La vie sans frottement est impossible et si les frottements n'existaient pas, la vie serait impossible et la plupart, des exercices proposés seraient impossibles.
Ici, s'il n'y a pas de frottement entre la liane et les mains de Tarzan, il peut serrer tant qu'il veut, il glissera le long de la liane et s'écrasera par terre.
Tout à l'heure, sur un autre site, il fallait qu'un bonhomme hisse une charrette dans une côte et toujours sans frottements bien entendu.
Tu peux essayer de tirer une charrette sur une pente verglacée, et tu auras un petit aperçu de ce que je veux dire.
Je veux bien qu'on néglige les pertes dues au frottement de Tarzan dans l'air par exemple, mais négliger tous frottements sans autre forme de procès rend simplement le problème physiquement impossible.
Mais soit.
J-p je comprends ce que tu dis mais moi je suis simplement ce qu'on me dit de faire^^.
Oui Rocknlilou,
c'est pourquoi dans mon premier message, j'avais bien dit de ne pas tenir compte de ma remarque pour résoudre l'exercice.
Je vais essayer d'y réfléchir là je m'en vais je reviendrai peut-être demain ou dimanche!!
En tout cas merci beaucoup !!!
2.
Travail de la réaction de la liane : 0
Travail du poids :
Tu dis "mg(zo - z)"
N'oublie pas que z0 = 0.
L'altitude z du centre d'inertie du point G est comptée à partir de la position de départ.
Je pense avoir trouver les réponses aux questions mais c'est surtout la dernière qui me pose problème!
Que dois-je utiliser?
Sans utiliser les notations de l'énoncé.
1)
Poids de Tarzan et tension de la liane.
2)
Travail du poids = mgh = m*10*4 = 40 g
Travail de le tension dans la liane = 0 (car trajectoire à tout moment perpendiculaire à la force).
3)
Conservation de l'énergie mécanique du système:
mgh = (1/2).m.v²
10*4 = (1/2).v²
v² = 80
v = 8,94 m/s
4)
La même que celle au départ.
5)
mgh + (1/2).m.vo² = mg(h+1,5)
(1/2).m.vo² = 1,5.mg
(1/2).vo² = 1,5.g
vo² = 30
vo = 5,48 m/s
Sauf distraction.
Cela confirme mes réponses seulement en croyant que j'avais faux à la 4 j'ai changé et n'arrive plus à trouver la bonne réponse! Vous pourriez me dire comment on y arrive?
Dans la réponse 5 mgh signifie le travail du poids?
Dans la question 2 le travail du poids est égal à 40j? ou le 40g signifie autre chose?
Pour la 2)
Il fallait lire:
Travail du poids = mgh = m*10*4 = 40 m
désolé pour la distraction.
On ne peut pas calculer une valeur chiffrée du travail du poids sans connaître la masse de Tarzan. On doit donc laisser m (la masse) dans la réponse.
-----
4)
Comme il y a conservation de l'énergie mécanique, Tarzan part à vitesse nulle.
Quand il remonte de l'autre coté, il atteint l'altitude max lorsque sa vitesse = 0 (juste avant de repartir dans l'autre sens)
--> Au départ comme à l'arrivée à altitude max, l'énergie cinétique = 0
On a donc énergie potentielle du départ = énergie potentielle à l'arrivée à altitude max
--> L'altitude max est la même que celle de dapart.
-----
5)
Conservation de l'énergie mécanique.
Energie potentielle au départ + énergie cinétique au départ = Energie potentielle à l'arrivée + énergie cinétique à l'arrivée
Mais énergie cinétique à l'arrivée = 0
-->
Energie potentielle au départ + énergie cinétique au départ = Energie potentielle à l'arrivée
Si on compte les altitudes à partir de celle de départ, on a alors:
Energie potentielle au départ = 0
énergie cinétique au départ = (1/2)mvo²
Energie potentielle à l'arrivée = mg*1,5
-->
(1/2)mvo² = mg*1,5
(1/2)vo² = g*1,5
vo² = 30
vo = 5,48 m/s
-----
Merci beaucoup j'ai tout compris !!!
Mais j'y serai jamais arrivé toute seule !
J'ai souvent des problèmes pour trouver quel théorème ou formule appliquer!
C'est pas chose simple!
Encore merci !!!
Je reviendrai sûrement pour d'autres aventures !!! ^^
Annuler
connectez vous