Skieur et énergie cinétique
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Skieur et énergie cinétique



  1. #1
    invite98f6cfb4

    Skieur et énergie cinétique


    ------

    Bonjour, j'ai encore besoin d'un petit peu de l'aide pour un autre exercice.

    Un skieur de masse m est tiré par un bateau à l'aide d'une corde parallèle à la surface de l'eau. Il démarre sans vitesse initiale du point A.
    En B, le skieur lâche la corde et passe sur le tremplin BC de hauteur h. Il arrive en C avec une vitesse Vc = 72 km/h

    On étudie le mouvement du centre d'inertie du skieur. Sur le trajet AB, la force de traction de la corde est constante et les forces de frottements sont équivalentes à une force f=100N . Sur le trajet BC, les frottements sont négligeables.

    Données: g=10N/kg
    m=80kg, AB= 200m, h= 5m, BC=10m

    Voir schéma ci dessous:



    1° Enoncez le théorème de l'énergie cinétique .
    Bon, ça c'est du cours, je vous l'épargne . juste pour comprendre qu'on va devoir l'utiliser

    2° Donner l'expresion littérale de F, la valeur de la force de traction en fonction de f, AB, m et VB

    Je dirais que W AB (Somme forces) = 1/2 mVB² - 1/2mVA²

    Mais les travaux du poids et de la réaction normal du support sont nuls car ils ces vecteurs forment un angle de 90°

    Donc W AB (F) = 1/2mVB² - 1/2mVA²
    Or Va =0 car à l'état initial, il n'y a pas de vitesse donc
    W AB (F) = 1/2mVB²
    Or W AB (F)= F x AB x cos (F;AB) . Mais cos (F;AB) = 1 car aucun angle ne se forme.

    Donc W AB (F) = F x AB

    Donc F x AB = 1/2mVB² D'où F = 1/2mvB² / AB

    Mais il me manque la force de frottement f

    3° Donner l'expression littérale de l'énergie cinétique en B en fonction de m, g h et Vc

    EcB = 1/2mVB² , mais après ..?

    4° Déterminez la valeur de F. Sans connaître la réponse aux deux autres questions, difficile

    5° En considérant maintenant les frottements f'= 50N sur le trajet BC, quelle sera la vitesse du skieur en C s'il aborde le tremplin avec la même vitesse VB.

    Je ne sais pas.


    J'ai donc vraiment besoin de votre aide. Merci

    -----

  2. #2
    invite98f6cfb4

    Re : Skieur et énergie cinétique

    Pour la question 2 où il faut donner l'expression littérale de F.
    J'ai une autre idée.

    Le théorème de l'énergie cinétique nous dit que
    W AB( Fext) = EcB - EcA

    On a W AB (F ext) = W AB ( P) + W AB (Rn) + W AB (f) + W AB (F)
    Or W AB( P) =0 et W AB (Rn) =0
    Donc W AB( Fext) = W AB (f) + W AB(F)
    Les forces de frottements, ici sont-elles opposées au mouvement? Je pense que oui donc on aurait W AB(f) = f x AB x cos (f; AB) et si elles sont opposées, on a cos (f; AB) = cos (180)= -1
    Donc W AB (f) = -fAB

    Ainsi W AB (F) - fAB = EcB - EcA
    Donc W AB(F) -fAB = 1/2mvB² -1/2mvA²
    Or vA= 0

    Donc W AB(F) -fAB = 1/2mvB²
    Donc W AB(F) = 1/2mvB² + fAB
    Donc FxABx cos (F;AB) = 1/2mvB² +fAB
    Or cos (F;AB) = cos (0) =1

    Donc F x AB = 1/2mvB² + fAB <==> F = (1/2mvB² + fAB) /AB

    On a bien exprimé F en fonction de m, de VB, de f et de AB

    C'est ça?

  3. #3
    invite98f6cfb4

    Re : Skieur et énergie cinétique

    Laisser tombé l'exercice, je l'ai résolu.
    Merci quand même de l'avoir lu. Je dis merci, car si vous avez lu tous ces messages, c'est que vous aviez l'intention de m'aider.

  4. #4
    invite56a94af7

    Re : Skieur et énergie cinétique

    Si tu veux, propose moi les réponses que tu as obtenus, je te corrigerai et améliorerais éventuellement la rédaction de tes réponses.

    Je répondrais cette soirée, avant 22h normalement (si d'ci la tu as vu ce message)

  5. A voir en vidéo sur Futura

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