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Vitesse d'un parachutiste

Posté par
Prisca
07-03-11 à 17:10

Un parachutiste saute de son avion, à une altitude de 3800 m. Il chute verticalement pendant 25 secondes avant d'ouvrir son parachute.

L'évolution de sa vitesse au cours de sa chute sans parachute est représentée ci-dessous :

1. Dans quel référentiel est étudié ce mouvement ?
2. Comment évolue la vitesse pendant les 15 premières secondes du saut ? En déduire la nature du mouvement du parachutiste.
3. Que vaut ensuite sa vitesse ? La convertir en kilomètre par heure.
4. Quel est alors le mouvement du parachutiste ?
5. Une fois le parachute ouvert, la vitesse du parachutiste va diminuer pour atteindre la valeur de 12 km/h en 5 secondes. Quelle va alors être la forme de la courbe donnant l'évolution de la vitesse en fonction du temps ?

Vitesse d\'un parachutiste

Posté par
Prisca
re : Vitesse d'un parachutiste 07-03-11 à 18:41

Ou j'en suis :

1. Référentiel terrestre ?
2. Pendant les 15 premières seconde, la vitesse augmente rapidement (vitesse accéléré)
Le mouvement est curviligne accéléré ?
3. ? Je ne sais pas
4. Le mouvement du parachutiste est curviligne accéléré ?
5. La courbe sera décroissante car sa vitesse diminue ?

Posté par
nabou_
re : Vitesse d'un parachutiste 13-03-11 à 16:32

salut
j'ai trouvé sur un autre site le même exercice
voici le lien: *** lien effacé ***
en espèrent que cela va pouvoir t'aider

Edit Coll

Posté par
Erinye
Le saut de la parachutiste 16-04-15 à 17:05

Bonjour, voilà mes réponses :

1. a) Il y a l'action exercée par le poids et... Celle exercée par l'air ? La chute ?
2. a) La vitesse augmente jusqu'à t = 14 secondes puis reste constante.
2. b) Son mouvement est rectiligne uniforme.
2. b) Le principe d'inertie est appliqué car le mouvement est rectiligne uniforme.
3. Je ne sais pas comment l'expliquer.

Posté par
Coll Moderateur
re : Vitesse d'un parachutiste 16-04-15 à 17:15

Bonjour,

Je ne comprends pas la numérotation de tes réponses.
Il y a 5 questions, numérotées de 1 à 5 :

Citation :
1. Dans quel référentiel est étudié ce mouvement ?
2. Comment évolue la vitesse pendant les 15 premières secondes du saut ? En déduire la nature du mouvement du parachutiste.
3. Que vaut ensuite sa vitesse ? La convertir en kilomètre par heure.
4. Quel est alors le mouvement du parachutiste ?
5. Une fois le parachute ouvert, la vitesse du parachutiste va diminuer pour atteindre la valeur de 12 km/h en 5 secondes. Quelle va alors être la forme de la courbe donnant l'évolution de la vitesse en fonction du temps ?

Peux-tu proposer tes réponses avec les numéros de l'énoncé ?

Posté par
Erinye
Le saut de la parachutiste 16-04-15 à 18:11

Ah oui, effectivement, ce n'est pas la même numérotation que sur mon livre ! Et les mêmes questions... Voilà les miennes :

Énoncé :

Une parachutiste saute d'un avion volant à 1800 mètres d'altitude. Elle chute parachute fermé pendant une vingtaine de secondes. La courbe suivante donne l'évolution de sa vitesse au cours du temps. (C'est la même courbe que sur la photo)

Questions :

1. a) Faire le bilan des actions mécaniques s'exerçant sur la parachutiste.
2. a) Comment évolue la vitesse de la parachutiste ?
2. b) Quelle est la nature de son mouvement à partir de l'instant T = 14 secondes, en supposant que sa trajectoire est rectiligne.
2. c) Que peut-on déduire sur les actions mécaniques s'exerçant sur la parachutiste ?
3. L'action mécanique de l'air sur un parachutiste augmente avec la vitesse de chute. Pourquoi la parachutiste atteint-elle une vitesse limite ?

1. a) Il y a l'action exercée par le poids et... Celle exercée par l'air ? La chute ?
2. a) La vitesse augmente jusqu'à t = 14 secondes puis reste constante.
2. b) Son mouvement est rectiligne uniforme.
2. b) Le principe d'inertie est appliqué car le mouvement est rectiligne uniforme.
3. Je ne sais pas comment l'expliquer

Posté par
Coll Moderateur
re : Vitesse d'un parachutiste 16-04-15 à 18:28

1.a) Oui, il y a deux forces qui s'exercent sur la parachutiste :
. son poids (force verticale, dirigée vers le bas ; son intensité est constante)
. la résistance de l'air (force également verticale mais dirigée vers le haut ; son intensité augmente avec la vitesse)

2.a) Très bien

2.b) Tout à fait d'accord

2.c) Quand la vitesse est constante (après 14 secondes) et que le mouvement est rectiligne et uniforme, par application de la première loi de Newton (ou principe d'inertie) c'est que la résultante des forces qui s'exercent sur la parachutiste est nulle.
Puisqu'elle est soumise à deux forces verticales et de sens opposés c'est qu'à partir de t = 14 secondes ces deux forces ont des intensités égales.

3) L'intensité du poids est constante
L'intensité de la résistance de l'air augmente avec la vitesse
Au début du saut, la vitesse est faible et donc la résistance de l'air est faible. La résultante des forces est donc dirigée vers le bas, donc la vitesse augmente (deuxième loi de Newton)
Plus la vitesse augmente et plus la résistance de l'air augmente
Il arrive un moment (t = 14 secondes) où la vitesse est si élevée (environ 53 m.s-1 sur le graphique, soit environ 190 km.h-1) que la résistance de l'air a la même intensité que le poids.
À partir de ce moment la résultante des deux forces est nulle.
Par application de la première loi de Newton quand la résultante des forces appliquée est nulle la vitesse devient constante (mouvement uniforme). Donc cette vitesse constante est la vitesse limite.

Posté par
Erinye
Le saut de la parachutiste 16-04-15 à 18:59

Merci beaucoup d'avoir pris le temps de me répondre, l'explication est claire et facilement compréhensible !

À bientôt !

Posté par
Coll Moderateur
re : Vitesse d'un parachutiste 16-04-15 à 18:59

Je t'en prie.
À une prochaine fois !



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