Skieur sur un remonte-pente

[Pekwylechti]

Bonsoir à tous et merci de prêter attention à cette discussion,

Je ne parviens pas à résoudre le problème suivant, je suis parvenu à résoudre les parties A et B mais pour le reste je n'y parviens pas...

Quelqu'un pourrait m'éclairer ?

Je me suis permis de remplacer les flèches par des points d'interrogation ne connaissant pas les codes html, je m'en excuse...

Exercice :

Un skieur, considéré comme un solide indéformable et dont la masse totale avec l’équipement est de 95,0 kg, est tracté à la vitesse constante de 2,20 m.s-1 par un remonte-pente. La trajectoire rectiligne du centre d’inertie du skieur se trouve dans un plan vertical. Le plan de la piste fait un angle alpha = 20,0° avec l’horizontale et on suppose que les frottements entre les skis et la neige verglacée sont négligeables. L’action de la perche sur le skieur est modélisée par une force résultante F , de valeur F. On appelle beta l’angle
entre la direction de la perche et la direction de la piste. On admettra que F a même direction que la perche.

On prendra g = 9,81 N . kg-1.

A. Actions subies par le skieur.

1. Représenter sur un schéma (sans considération d’échelle) les forces agissant sur le skieur.
2. Quelle est la direction de la résultante R des actions de la neige verglacée sur les skis ? Justifier.

B. Travail du poids.

La distance AB parcourue par le skieur est égale à 520 m.
1. Le travail du poids du skieur WAB( P ) est-il résistant ou moteur ?
2. Calculer la différence d’altitude zB-zA entre les points A et B.
3. Calculer WAB( P ).

C. Travail de la force F .

1. Quelle relation vectorielle lie les forces s’exerçant sur le skieur ? Justifier.
2. On considère l’axe x’Ox parallèle à la piste et orienté vers le haut ; soit i le vecteur unitaire de cet
axe. Exprimer la coordonnée sur Ox de chacune de ces forces (ces coordonnées, qui sont des valeurs
algébriques, seront notées Px, Fx, … . En déduire une relation entre ces coordonnées.
3. Déterminer alors la valeur de la grandeur F.cos beta ainsi que le travail WAB( F ) entre A et B.
4. Déterminer la puissance de cette force. Cette puissance dépend-elle de la distance parcourue ?

D. Valeur de F et R .

La valeur de l’angle beta est égale à 45,0°.
1. Calculer la valeur F de la force F .
1. Calculer la valeur R de la force R .




D'avance Merci...