Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

Tremplin de saut à ski

Posté par
spsm51
07-02-09 à 11:40

Bonjour!
Je n'arrive pas à faire deux questions de cet exercice, je trouve des résultats non probable.

Voici l'énoncé :
Un champion de saut à ski, assimilable à un corps ponctuel, s'élance sur un tremplin de saut à ski. Au moment d'aborder le saut, sa vitesse initiale Vo est égale à 25m.s^-1. Le bas de la piste est en outre incliné vers le haut d'un angle égal à 10°.
Le skieur quitte la piste au point P.
On associe au référentiel terrestre le repère (0, vect(i), vect(k)). Le point P se situe à 6m à la verticale du point O. La piste de réception fait un angle =50° vers le bas par rapport à l'axe horizontal Ox

Dans la première et deuxième question on doit trouver l'équation cartésienne de sa trajectoire soit
Z= -0.5g * ( x / (Vo*cos))² + x*tan + Zp
Pas besoin de vérifier, nous avons trouvé cette formule en classe.

3) Quelle est l'équation de la droite représentant la piste de réception.

On sait qu'une équation de droite s'écrit sous la forme y=ax+b, dans notre cas, b=0 et a= cos * L soit y=(cos * L)x

4)Le skieur se réceptionne au point R. Quelles sont les coordonnées de ce point ? Quelle est la longueur L du saut (L=OR) ?

Pour les coordonnées de R, j'ai mis :

R ( x=sin *L ;z=cos(90-) * L )

J'ai essaye de resoudre l'équation en isolant x pour trouvé L mais j'ai trouvé L=1.31m
Ensuite je l'ai refait en utilisant l"équation cartésienne de la trajectoire que j ai injecté dans l'équation z=cos(90-)*L mais cette fois ci, je trouve 5m

Tremplin de saut à ski

Posté par
Marc35
re : Tremplin de saut à ski 07-02-09 à 20:20

Bonsoir,
Pour b, j'aurais plutôt dit que le coefficient directeur (ou pente)  de la droite est égal à tan et que, de plus, la pente est négative donc  z = -x tan.
Nous avons donc :
zR = -0,5g( xR/(Vo*cos))2 + xR tan  + zP
et, d'autre part, :
zR = xR tan
Donc :
-0,5g( xR/(Vo*cos))2 + xR tan  + zP = xR tan
C'est un trinôme du second degré...

Posté par
Marc35
re : Tremplin de saut à ski 07-02-09 à 20:23

Non, j'ai perdu le - en route ... Excuse...
Nous avons donc :
zR = -0,5g( xR/(Vo*cos))2 + xR tan  + zP
et, d'autre part, :
zR = -xR tan
Donc : -0,5g( xR/(Vo*cos))2 + xR tan  + zP = -xR tan
C'est un trinôme du second degré...

Je crois qu'il ne manque rien...

Posté par
Marc35
re : Tremplin de saut à ski 07-02-09 à 20:27

J'ai encore perdu quelque chose... Les copier-coller ne fonctionnent pas bien ...
zR = -0,5g( xR/(Vo*cos))2 + xR tan  + zP
donc :
-0,5g( xR/(Vo*cos))2 + xR tan  + zP = -xR tan

En espérant n'avoir rien oublié cette fois...

Posté par
spsm51
re : Tremplin de saut à ski 08-02-09 à 11:04

ok!
Merci beaucoup!
Je vais essayer et je vous tiens au courant si le résultat est cohérent ou non
Encore merci

Posté par
spsm51
re : Tremplin de saut à ski 08-02-09 à 11:12

Le problème, c'est qu'on cherche L

Posté par
spsm51
re : Tremplin de saut à ski 08-02-09 à 11:15

Est ce que les coordonnées de R sont :

R( xr= sin * L ; yr= -x*tan )

?

Posté par
Marc35
re : Tremplin de saut à ski 08-02-09 à 12:50

Quand on a xR et yR, L n'est pas un problème...
L'équation que j'ai écrite (dans laquelle il subsistait une erreur d'ailleurs ! ) :
-(g/(2v02cos2))xR2 + xR  tan + zP = -xR tan
donne un trinôme du second degré
Le discriminant est = (tan+tan)2+(2 zP g / (v0cos)2)
Il y a 2 racines dont une négative (qui ne nous intéresse pas)
xR = (tan+tan+) / (g / (v0cos)2)
On trouve xR = 173,343...
et yR = -xR tan = -206,582...

L\,=\,sqrt{x_R^2\,+\,y_R^2

sauf erreur éventuelle de ma part mais j'ai bien relu...

Posté par
spsm51
re : Tremplin de saut à ski 08-02-09 à 12:57

ah ok d'accord, je vois ^^

Merci beaucoup

Posté par
spsm51
re : Tremplin de saut à ski 08-02-09 à 13:35

Je l'ai refait, et, je suis d'accord avec vos résultats ^^

Posté par
spsm51
re : Tremplin de saut à ski 08-02-09 à 13:35



Merci beaucoup

Posté par
J-P
re : Tremplin de saut à ski 08-02-09 à 15:56

Equations paramétriques de la trajectoire du sauteur:

x(t) = Vo.cos(alpha).t
z(t) = zo + Vo.sin(alpha).t - gt²/2

x(t) = 25.cos(10°).t
z(t) = 6 + 25.sin(10°).t - 9,8.t²/2

x(t) = 24,62.t
z(t) = 6 + 4,34.t - 4,9.t²

En éliminant t entre ces 2 équations, on a l'équation de la trajectoire du sauteur:

t = x/24,62

z = 6 + 4,34.x/24,62 - 4,9.(x/24,62)²
z = 6 + 0,176.x - 0,008084 x²

Equation du profil de la piste:
z = -tg(50°).x
z = -1,19175.x

Les coordonnées du point d'impact R du skieur au sol sont solutions du système:
z = 6 + 0,176.x - 0,008084 x²
z = -1,19175.x

6 + 0,176.x - 0,008084 x² = -1,19175.x
0,008084 x² - 1,3678 x - 6 = 0 (avex x > 0)

--> x = 173,5 m
z = -1,19175 * 173,5 = -206,7 m

R(173,5 ; -206,7) en m

L = V(173,5² + 206,7²) = 270 m

-----
Ceci évidemment si on peut considérer la trajectoire du skieur comme balistique, ce qui est à 100 lieues de la vérité... Mais c'est une autre histoire.

Sauf distraction.  



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 237 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !