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travail et energie
A. Un skieur de masse m = 60 kg monte une piste rectiligne AB incliné d'un angle = 30◦
par rapport au plan horizontal, tiré par un câble parallèle à la piste et AB = 30m
. Le mouvement est uniforme . Les forces de frottement de la piste ainsi que celle
de l'air ont une résultante
−!f
parallèle à la pente et d'intensité constant f = 50N .
1. Faire l'inventaire des forces agis-
santes sur le skieur . (0.5pt)
2. Calculer la tension du câble .
(0.75pt)
3. Calculer le travail de chacune des
force lorsque le skieur parcours le
trajet AB . (0.75pt)
B. Lorsque le skieur arrive au sommet de la
pente AB , il descend, sans vitesse ini-
tiale, une deuxième pente rectiligne BC
de longueur BC = L = 32m, d'inclinai-
son = 30◦ .
1. dans cette partie on suppose que toutes les forces de frottement sont négligeables .
a. Faire l'inventaire des forces agissantes sur le skieur . (0.5pt)
b. Déterminer l'expression de la somme des travaux de ces forces lorsque le skieur
se déplace de B à C . Calculer la valeur de cette somme . (0.75pt)
c. En appliquant le T.E.C. Quelle serait la vitesse v1 du skieur au point C.
(0.75pt)
2. En réalité le skieur arrive au point C avec une vitesse v2 = 57, 6km/h. Calculer
l'intensité f′ de la force résultante de frottement . (1pt)
On prendra g = 9,80 N/kg.
Bonjour (promis, ça aide)
Et donc tes questions sont? Savoir si travailler nécessite de l'énergie (en référence au titre de ton sujet)? La réponse est oui, mais pas tant que cela, je crois.
Difficile de t'aider si tu n'expliques pas où ça coince.
je sais pas comment reproduire la figure icii
la figure ressemble a un triangle isocele de sommet B
la distance AB 30 et BC 32 et les deux angles en bas sont de 30degre
Si tu as arrivée en B.2 sans "encombre", tu y es presque!
En B.1.b. et B.1.c. tu as "fait travailler" la force de frottement f, puis appliqué le théorème de l'Energie cinétique pour trouver v1.
En B.2. il te suffit d'écrire la même égalité en remplaçant f par f' (que tu cherches à calculer) et v1 par v2.
Réarrange alors cette égalité pour arriver à f' = ... (fonction de v2 donc)
Puis remplace v2 par sa valeur numérique pour calculer l'intensité de f'.
On a bon?
pour B1 jai applique le TEC sachant qu il n ya pas de frottements WP+WR+WT= 0+mgh+T*AB et jai trouve 121.6 don dapres TEC...... jai trouve enfin v1=2.01 ms-1
et pour la 2 eme question on a Wf= -f*AB cospi =-1 et finalement 1/2*60*16*16 =121.6-f*AB jai trouvee f negatif c pour caa que je savais plus quoi faire
A.1. Bilan des forces
poids du skieur dont la composante sur l'axe orienté (AB) est
réaction du sol hors forces de frottement, dont la composante sur l'axe orienté (AB) est nulle
tension du câble dont la composante sur l'axe orienté (AB) est
résultante de toutes les forces de frottements, dont la composante sur l'axe orienté (AB) est
A.2 Calcul de
D'après l'énoncé est colinéaire et de même sens que
Pour calculer son intensité:
Le skieur avance à vitesse constante donc:
Soit, en projetant sur la droite (AB)
Donc:
B.1. a. Bilan des forces
poids du skieur dont la composante sur l'axe orienté (BC) est
réaction du sol hors forces de frottement, dont la composante sur l'axe orienté (BC) est nulle
Il est dit que les forces de frottements sont négligeables
B.1.b.
Le "travail" du poids
Le travail de la réaction du sol est nul car
B.1.c.
Le théorème de l'énergie cinétique te dit alors, la vitesse en B étant nulle
tu en déduis donc
B.2.
Il y a en fait une force de frottement dont on va supposer qu'elle est colinéaire a (BC) et qu'elle est constante (pas dit dans l'énoncé et loin d'être évident d'ailleurs)
Son travail le long du parcours (BC) est:
Donc en appliquant à nouveau le Théorème de l'Energie cinétique:
Tu connais , tu peux calculer
PS: sauf erreur de ma part (soit un respectable 84 km/h)
Tu noteras que j'ai écris:
J'ai donc fait l'hypothèse très raisonnable que et
avait même direction mais des sens opposés.
Le skieur va de B en C et la résultante des frottements s'oppose au mouvement
Oui l'intensité est une grandeur positive (je ne connais que de très rares exceptions purement sémantiques). D'où l'importance du signe "-" dans l'expression du travail, car f' est l'intensité (positive) de la force.
:)
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