Exercice de skieur !!

par **kikou25** » 25 Nov 2007, 13:57

Bonjour j'aurais besoin d'aide pour résoudre cet exercice de 1ere S !! MERCI A VOUS !

Un skieur remonte à téleski une pente à 25% supposée rectiligne, correspondant à un angle a avec l'horizontale. La perche du téléski fait un angle B égal à 45° avec la pente.Le mouvement du skieur de masse m,égale à 90kg est une translation rectiligne uniforme.( On néglige la résistance de l'air et les frottements entre la neige et les skis ).

1 . Faire le bilan des forces exercé sur le skieur dans le référenciel de la piste.
2 . Expliquer soigneusement pourquoi la résultante de ces forces est nulle.
3 . Représenter ces forces sur un schéma en respectant la valeur des angles et en adoptant cette échelle : 1cm pour 200N . On peut réduire le skieur à son centre d'inertie .
4 . Préciser les valeurs de toutes les forces exercée sur le skieur.
5 . Donner les caractéristiques de le force exercée par le skieur sur la piste .

TOUT d'abord je ne comprend pas trop la 1ère question ( le ref de la piste???)
pour la 2 je dirais que c'est du fait du mouvement de translation rectiligne uniforme !!
la 3 je peut faire le schéma mais je comprend pas la question! pour la 4 y a des forces que j'arrive pas a calculer !

VOILA MERCI DE VOTRE AIDE MERCI

par **Dominique Lefebvre** » 25 Nov 2007, 18:00

kikou25 a écrit:Bonjour j'aurais besoin d'aide pour résoudre cet exercice de 1ere S !! MERCI A VOUS !

Un skieur remonte à téleski une pente à 25% supposée rectiligne, correspondant à un angle a avec l'horizontale. La perche du téléski fait un angle B égal à 45° avec la pente.Le mouvement du skieur de masse m,égale à 90kg est une translation rectiligne uniforme.( On néglige la résistance de l'air et les frottements entre la neige et les skis ).

1 . Faire le bilan des forces exercé sur le skieur dans le référenciel de la piste.
2 . Expliquer soigneusement pourquoi la résultante de ces forces est nulle.
3 . Représenter ces forces sur un schéma en respectant la valeur des angles et en adoptant cette échelle : 1cm pour 200N . On peut réduire le skieur à son centre d'inertie .
4 . Préciser les valeurs de toutes les forces exercée sur le skieur.
5 . Donner les caractéristiques de le force exercée par le skieur sur la piste .

TOUT d'abord je ne comprend pas trop la 1ère question ( le ref de la piste???)

Je répète: pour tout exercice de mécanique, fixer un référentiel! Ton exo te demande de travailler dans un référentiel terrestre, supposé galiléen, attaché à la piste. Tu pourrasi travailler dans un référentiel attaché au skieur, à la lune, ou à la planète Mars.... Sais-tu ce qu'est un référentiel?

pour la 2 je dirais que c'est du fait du mouvement de translation rectiligne uniforme !!

Certes, mais ton explication n'est vraiment pas soigneuse, il va falloir la compéter...

la 3 je peut faire le schéma mais je comprend pas la question!
qu'est-ce que tu ne comprends pas?

pour la 4 y a des forces que j'arrive pas a calculer !

VOILA MERCI DE VOTRE AIDE MERCI

Répond d'abord aux trois premières, ça ira mieux pour la 4eme...

par **flaja** » 25 Nov 2007, 19:17

Bonsoir.
Je m'étonne que l'énoncé demande un schéma à la 3ème question.
C'est la première chose à faire pour traduire l'énoncé et avoir toutes les données sous les yeux.
Le référentiel lié à la piste : un référentiel fixe par rapport à la piste.
l'énoncé suggère, afin de simplifier les projections des forces :
l'axe Ox = la piste,
l'axe Oy étant perpendiculaire à Ox.

par **kikou25** » 25 Nov 2007, 20:53

Merci à vous je vais essayer de faire ce que vous m'avez dit et je vous posterais mes réponses !! pour voir si c'est juste :biere:

par **kikou25** » 25 Nov 2007, 21:33

pour la 1:
-le poids P du skieur : verticale, vers le bas, point d'application: centre d'inertie du skieur et de valeur : 900N
-la réaction normale Rn du support(de la piste) verticale, vers le haut, perpendiculaire à la piste!
-la force de frottement F parallèle a la trace des skis et qui s'opposent au mouvement.
-la tension T de la perche dirigés dans le sens du mouvement et qui fait un angle B avec la pente.

Pouvez vous me dire si j'ai juste et si j'ai tout dit ! N'hésitez pas à m'ajouter des choses svp ou a réctifier !

Pour la 2 :
Le mouvement du skieur est un mouvement de translation uniforme rectiligne donc d'aprè le principe d'inertie les forces se compensent ainsi on a la relation suivante : P + Rn + T + F = 0 (ce sont tous des vecteurs)!

Pour la 3 je ne comprend pas pourquoi ils disent que l'on peut réduire le skieur à son centre d'inertie!

je voulais demandé si dans la 1 je ne devrais pas enlever la force de frottement par hasard???

MERCI

par **Dominique Lefebvre** » 25 Nov 2007, 22:16

kikou25 a écrit:pour la 1:
-le poids P du skieur : verticale, vers le bas, point d'application: centre d'inertie du skieur et de valeur : 900N
-la réaction normale Rn du support(de la piste) verticale, vers le haut, perpendiculaire à la piste!
-la force de frottement F parallèle a la trace des skis et qui s'opposent au mouvement.
-la tension T de la perche dirigés dans le sens du mouvement et qui fait un angle B avec la pente.

Pouvez vous me dire si j'ai juste et si j'ai tout dit ! N'hésitez pas à m'ajouter des choses svp ou a réctifier !

Jusque là, ça va... Tu as posé g = 10 N.s^-2, l'énoncé ne le précisait pas, mais bon....

Pour la 2 :
Le mouvement du skieur est un mouvement de translation uniforme rectiligne donc d'aprè le principe d'inertie les forces se compensent ainsi on a la relation suivante : P + Rn + T + F = 0 (ce sont tous des vecteurs)!

OK

Pour la 3 je ne comprend pas pourquoi ils disent que l'on peut réduire le skieur à son centre d'inertie!

Cela revient à dire qu'on considère le skieur comme un point (son centre d'inertie) et que l'on choisit comme point d'application de tous les vecteurs forces ce point.

je voulais demandé si dans la 1 je ne devrais pas enlever la force de frottement par hasard???

MERCI

Et pourquoi donc! Non tu dois la laisser...

par **kikou25** » 25 Nov 2007, 22:26

j'ais pensé a l'enlever parce que quand je calcule les forces et bien j'ai trop d'inconnu en fin je sais pas j'arrive pas !! pouvez vous m'aider pour le calcul !???

pour le poids : P=m*g <=> 90 * 10 = 900N
puis j'essaye cela mais je bloque : P+T+Rn+F=0 (vecteurs)
après je fais par projection mais je bloque car il y a trop d'inconnu !!!

par **Dominique Lefebvre** » 25 Nov 2007, 22:49

kikou25 a écrit:j'ais pensé a l'enlever parce que quand je calcule les forces et bien j'ai trop d'inconnu en fin je sais pas j'arrive pas !! pouvez vous m'aider pour le calcul !???

pour le poids : P=m*g 90 * 10 = 900N
puis j'essaye cela mais je bloque : P+T+Rn+F=0 (vecteurs)
après je fais par projection mais je bloque car il y a trop d'inconnu !!!

Mauvaise réponse.... Il ne faut écouter tout ce qu'on te dit sans réfléchir : ton énoncé te dit que tu dois négiger les frottements.....

Faisons le bilan: d'abord les forces tenant au poids de ton skieur: le poids et la réaction du support. pour faire le bilan, tu traçes la normale à la piste, qui correspond à l'axe Oy de ton référentiel lié à la piste et tu projettes la réaction Rn et la poids. Quel est la valeur du poids? Calcule la et pour obtenir l'équilibre, la valeur de Rn doit être égale.

Voyons maintenant les forces qui entretiennent le mouvement : il existe une force qui tend àfaire glisser le skieur vers l'arrière... D'après toi à quoi est-elle égale? cette force est compensée par la traction de la perche. Et donc la tension est égale en module à la force que tu viens de calculer.

Et donc, je t'assure que tu possèdes toutes les données pour faire ton exo!

par **kikou25** » 25 Nov 2007, 22:58

ainsi Rn = P = 900 N ??

Voyons maintenant les forces qui entretiennent le mouvement : il existe une force qui tend àfaire glisser le skieur vers l'arrière... D'après toi à quoi est-elle égale? cette force est compensée par la traction de la perche. Et donc la tension est égale en module à la force que tu viens de calculer.

vous parlez sans doute de la force de frottement mais comment puis-je la calculer ??

PS : JOYEUX ANNIVERSAIRE !!! ^^ :++:

par **Dominique Lefebvre** » 25 Nov 2007, 23:20

kikou25 a écrit:ainsi Rn = P = 900 N ??

P= 900 N OK, mais pas Rn. Tu dois projeter P sur l'axe Oy: c'est le vecteur projeté dont le module est égalà celui de Rn...

vous parlez sans doute de la force de frottement mais comment puis-je la calculer ??

Non, on néglige les frottements, dixit ton énoncé, donc on en parle plus!
Ton skieur est sur une pente: il a naturellement tendance à redescendre, tu ne crois pas... Il faut donc que tu calcules cette force que j'appelle Ft: elle est proportionnelle à son poids. Je peux même te dire que sa valeur est égale à la projetée du poid sur l'axe Ox. Si tu as fais un schéma, tu vois ce que je veux dire.

En fait, si j'appelle alpha l'angle de la piste, tu dois calculer p*cos(alpha) que te donnes ..... et p*sin(alpha) que te donne....

Il y a enfin un dernier piège : la perche n'est pas colinéaire à la piste! Il faut que tu en tiennes compte pour le calcul de la force Tt qui équilibre Ft...
Si j'appelle T la tension de la perche, beta l'angle entre la perche et la piste, et Tt la tension projetée sur ton axe Ox , j'ai Ft = Tt = T*???

Tu peux me calculer tout ça?

PS : JOYEUX ANNIVERSAIRE !!! ^^ :++:

merci

par **kikou25** » 25 Nov 2007, 23:25

Tu peux me calculer tout ça?

je sais pas je commence à ne plus très bien comprendre !! :cry:

par **kikou25** » 25 Nov 2007, 23:32

ahh je crois que j'ai compris seulement pour Rn:

P+Rn=0 (vecteurs)
projettons sur l'axe (Oy)
-Cos(beta)*p + Rn=0
Rn=Cos(45°)*900
Rn=636N
oui ou non?????

par **Dominique Lefebvre** » 25 Nov 2007, 23:49

kikou25 a écrit:ahh je crois que j'ai compris seulement pour Rn:

P+Rn=0 (vecteurs)
projettons sur l'axe (Oy)
-Cos(beta)*p + Rn=0
Rn=Cos(45°)*900
Rn=636N
oui ou non?????

il y a de l'idée mais la pente de la piste n'est pas de 45° (c'est l'angle de la perche par rapport à la piste). Elle est de 25% : attention il y encore un petit piège. Mais le principe est bon.

par **kikou25** » 26 Nov 2007, 00:34

olala
sa veut dire que je met 25 à la place de 45 ??

par **Dominique Lefebvre** » 26 Nov 2007, 09:18

kikou25 a écrit:olala
sa veut dire que je met 25 à la place de 45 ??

Aïe non!! Je t'ai dit qu'il y avait un piège : c'est 25% pas 25°, il faut donc cherche la pente de la piste en degrés...

par **foo9** » 26 Nov 2007, 20:07

J'ai vu la réponse ici :
http://c4mpo.free.fr/forums/forum_physique?board=2&thread=1193417429

par **Dominique Lefebvre** » 26 Nov 2007, 20:17

foo9 a écrit:J'ai vu la réponse ici :
[url="http://c4mpo.free.fr/forums/forum_physique?board=2&thread=1193417429"]http://c4mpo.free.fr/forums/forum_physique?board=2&thread=1193417429[/url]

Bonsoir,

Je te prie de vouloir bien aller consulter le réglement du forum, en particulier la note aux correcteurs.

En cas de récidive, je ferme la discussion.

Pour la modération.

par **kikou25** » 26 Nov 2007, 22:14

mais comment fait-on pour trouvé le degré??? j'utilise une touche spé sur ma calculette???
MERCI

par **Dominique Lefebvre** » 26 Nov 2007, 23:33

kikou25 a écrit:mais comment fait-on pour trouvé le degré??? j'utilise une touche spé sur ma calculette???
MERCI

Non, il faut partir de la définition: une pente de 25%, c'est une pente qui grimpe de 25 m en 100 m. Trace un triangle rectangle de coté adjacent 100m et de coté opposé 25 m : détermine l'angle: ça ne te dit rien?

par **kikou25** » 27 Nov 2007, 19:06

donc c'est graphiquement !!! mais il y a des gens dans ma classe qui m'iont dit qu'il fallait faire tan(25%) = a <=> tan(a) = 14° ?????

Exercice de skieur !!

exercice de skieur !!

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