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Variation de l'énergie mécanique
Bonjour à tous, voici mon problème et mes pistes :
C'est un skieur de masse 80 kg tracté par une perche d'un téléski sur une partie AB horizontale : AB=4,5m
1. Après avoir fait le bilan des forces appliquées au skieur (il n'y a pas de frottement sur AB) exprimer la variation de l'énergie mécanique pour déterminer la tension T de la perche supposée constante sachant que le skieur passe de l'arrêt à la vitesse 10,8 km/h au point B, son accérélation supposé constante.
2. Retrouver ce résultat en appliquant une loi de newton au skieur.
Alors :
1. Bilan des forces : T, Rn et P
Donc la tension est une force non conservative :
EM = 
Fext= W(T)= T*AB*cos 0 ?
... D'habitude on peut isoler T à partir de la 1ère loi de Newton, mais étant donné qu'il y a une accélération et que la 2ème loi de Newton intervient à la question 2 je ne vois pas trop comment faire.
2. système : skieur => réf terrestre supposé galiléen
Bilan des forces : T, Rn et P soit d'après la 2ème loi de Newton : T+P+Rn=ma (en vecteur)
projec/x : T= ma
Pour déterminer l'accélération on fait le théorème des vitesse ce qui nous donne a=(vB²)/2(xB) = 1/3 m/s²
On fait l'application soit T= ma = 80*1/3 = 27 N
=> Je ne suis pas sûr du bon résultat
Voilà ! merci d'avoir la force de me relire ^^ !
Bonjour,
Première question : que peux-tu dire de la variation d'énergie mécanique du système entre le point A et le point B ?
Oui.
De quoi se compose l'énergie mécanique ? (deux composantes)
Quelle composante est constante et quelle composante varie et de combien ?
Em = Ec + Epp
Epp = 0 étant donné que l'altitude n'est pas modifié
Ec = 1/2 * 80 * 3² = 120 J Ec varie de 120 J
Très bien les deux premières lignes.
Calcul faux à la troisième ligne : tu as oublié d'élever 3 au carré dans le calcul !
Ah oui...
Ec= 360 J
Mais j'avais fait ça au départ, mais j'arrive pas à lier ensuite la traction avec l'énergie cinétique... ?
=Ec= 
W(F)
Donc T=Ec ?
Et je viens de me rendre compte d'une de mes erreurs pour la question 2, j'ai oublié de mettre au carré la vitesse lors de mon théorème des vitesses et je trouve donc T = 80N ce qui rest incohérent avec ma 1ère réponse... (si c'est bien 360 J
Tu as correctement corrigé la deuxième question. Nous verrons cela plus tard.
_________
Il ne faut pas confondre la force (en newtons) et le travail de la force (en joules)
La variation de l'énergie cinétique Ec est égale au travail W des forces extérieures appliquées.
Supposant que la perche est horizontale (parallèle au déplacement) que vaut le travail W de la force qu'elle applique quand le skieur passe du point A au point B ?
Ok, ok...
donc : Ec=W(F)
Soit : 1/2mv² - 0 = F*AB 
F= mv²/(2AB) = 80 N !
D'où mon bon résultat après ma correction pour la question 2
Mais 2 questions :
Souvent on a : W(F) = F*AB* cos x => pourquoi le cos x n'apparaît pas ici, parce qu'on est en mouvement horizontale ? sur le coup j'avais mis cos 1 = 0 donc le résultat était nul et ce n'était donc pas possible.
2ème question :
Si on veut calculer la Rn, on applique la 2 ème loi de NewtoN,
on project/y on a : -P + Rn = ma RN = ma + P = 880 N ?
(je suis pas sûr de l'unité pour Rn)
On suppose que la force est appliquée horizontalement, c'est-à-dire parallèlement à la vitesse (au déplacement)
dans ce cas cos(
) = cos(0°) = 1
1 !! pas zéro !
__________
Si la force n'est pas appliquée horizontalement, rien dans l'énoncé ne permet de la calculer.
En général cette force n'est pas horizontale.
Dans ce cas il y a une composante verticale qui sert à "alléger" le skieur en le tirant un peu vers le haut. Mais cette composante ne travaille pas puisqu'elle est perpendiculaire au déplacement ; cos() = cos(90°) = 0
Si bien que ce qui est calculé est le travail de la composante horizontale de la force appliquée par la perche.
__________
Poids et composante normale sont deux forces égales et opposées :
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