Bonsoir,
Cette année je dois faire un projet de TPE, celui-ci repose sur la gravité et mouvement d'un skieur freestyle lorsqu'il saute un kick (bosse).
Je cherche désespérément une formule pour calculer le temps de vol de celui-ci, en fonction de sa vitesse, son poids et la hauteur de la bosse (du sol).
J’espère que vous aurez des solutions a mon problème,
Merci d'avance
si tu veux voir les choses d'une facon simple, il faut que tu te penches sur la conservation de l'energie mécanique.
il te faut aussi vraisemblablement faire quelques aproximations sur le profil de la poste et de la bosse, en particulier pour determiner la vitesse et la direction lors du decolage
le reste c'est de la ballistique
aprés tu peux t'interesser aux coefficients de portance et de trainée du skieur qui viennent un peu perturber tout cela.
pour finir tu peux etudier sous l'aspect "mecanique" les evolutions aeriennes
fred
Je n'avais pas du tout penser a utiliser l'energie mecanique merci, mais je ne vois toujours pas comment on pourrait calculer le temps de vol...
Bonsoir, j'ai été amené à calculer le temps de vol; ou plutôt la distance pour des vtt sur un tremplin, à savoir s'ils allaient pouvoir passer le saut et non se planter ...
Ce n'est pas très compliqué : on néglige évidement la résistance de l'air , on met g à 10m/s² au lieu de 9.81 ça peut compenser un peu . Car pour le vtt il ne faut pas que le pilote arrive trop court, comme pour le ski d'ailleurs...
A savoir on prend les coordonnées x : la longueur, là c'est simple v=d/t sans frottement , on donne donc une vitesse au skieur , disons 10 m/s ; on connait la distance qu'il a à parcourir , disons 10 m et on calcule alors son temps de vol t=d/v pour parcourir ces 10m .
Ensuite , un poil plus compliqué mais pas trop les ordonnées y avec y =-1/2gt²+Vo.t avec Vo vitesse verticale à la sortie du tremplin .
Cette vitesse verticale est due à a forme du tremplin, et à l'impulsion du pilote, en VTT, moi je la met à 2m/s pas plus, mais les bons pilotes peuvent faire mieux..
Voilà, en connaissant la longueur du saut d, la vitesse du pilote, on peut avoir le temps de saut t , et la chute y qui s'en suit . On peut savoir ainsi , à peu près si dans le vide le pilote passe le saut ; si la marge de manoeuvre est faible, attention, ceci est un calcul approximatif , mais en mettant g à 10 , on compense un peu ..
Je me tiens à votre disposition pour d'autres renseignements , si je peux..
1max2mov
Bonjour.
Je suis d'accord avec l'attaque de Triall.
Il faut noter que dans le cas d'un skieur, l'impulsion donnée est plus grande que celle que l'on peut donner en VTT.
La deuxième grosse différence est que la piste est inclinée et que le temps de vol est plus important que si elle était horizontale. Il faut que le skieur choisisse le bon instant pour que l'angle d'envol (en tenant compte de son impulsion verticale) soit celui qui lui donne le plus long temps de vol.
Il faut donc résoudre un système de deux équations pour tenir compte de l'inclinaison de la piste.
Au revoir.
Je ne suis pas sur de bien comprendre la partie x et y,
x ne sert qu'a pouvoir calculer le t de : -1/2gt²+Vo.t c'est ca ?
Aussi, comment calcule t-on la vitesse verticale ?
Pour ce qui est de la denivele de la piste, n'est elle pas compte dans le d de t=d/v ?
Je m'excuse pour les accents, je suis sur un clavier anglais...
Merci beaucoup a vous deux
Je ne suis pas sur de bien comprendre la partie x et y,
x ne sert qu'a pouvoir calculer le t de : -1/2gt²+Vo.t c'est ca ?
Aussi, comment calcule t-on la vitesse verticale ?
Pour ce qui est de la denivele de la piste, n'est elle pas compte dans le d de t=d/v ?
Je m'excuse pour les accents, je suis sur un clavier anglais...
Merci beaucoup a vous deux
Bonsoir , non, me semble -t-il en x la vitesse est constante, on calcule alors t le temps de vol pour franchir une distance d en horizontale .Ce n'est pas le temps de vol effectif, c'est le temps que met le pilote à franchir 10 m par ex en horizontal, avec:t=d/vSur ce dessin, 3 sauts, 1 à 8m/s l'autre à 9 et le dernier à 10m/s On suppose que l'on n'a perdu trop de vitesse sur le tremplin qui monte ..
Saluts à LPFR, je suis parti un an et je reviens ....
Ensuite on a ce temps, qui n'est pas le temps de vol que vous demandez , c'est le temps de vol mini pour franchir l'obstacle ..Je m'excuse, mais pour moi c'est ce qui m'intéresse quand je fabrique un saut sur notre piste de Privas...
Donc évidement Lpfr a raison, cela dépend de la pente ....Le temps de vol réel peut se trouver en connaissant l'équation de la pente (sa distance et sa pente ), mais on peut trouver ça facilement en géométrie avec un dessin, ou un petit logiciel ..(geom.exe , je vous le file si vous voulez, c'est un logiciel freeware oublié par Nathan , il fait tout en 2 d ) On trouve où le pilote atterrit, puis t=d/v...
Pour V0, je sais que moi par ex, quand je prends une impulsion avec mon VTT (20kg) à l'arrêt , je monte de 30 cm , pas plus . Ce qui donne une vitesse verticale de v=rac(2gx0.30)=rac(6)= 2.44m/s . De plus avec la forme , la longueur du tremplin et la vitesse horizontale on peut calculer(là c'est facile, si !) la vitesse verticale à ajouter due au tremplin ..le tremplin fait en général 2 m de long, 1 m de hauteur; le pilote va à 10m/s .C'est là qu'on trouve 2m/s, qu'il faut ajouter à l'impulsion, mais maintenant que je me souviens, je préférai considérer que le pilote ne prenait pas d'impulsion !
je ne sais pas si c'est clair !
1max2mov
Ce n'est pas plus mal de calculer le temps minimal pour franchir l'obstacle, en plus c'est surement plus simple.
Oui je prendrais le logiciel avec plaisir
Je suis d'accord pour negliger l'impulsion.
Donc est ce que cette formule "-1/2gt²+Vo.t" calcule le temps minimale pour franchir l'obstacle ?
Désolé, mais non, encore, le temps minimal est simple, il et donné par t=v/d avec v vitesse horizontale, d, distance horizontale minimale comme sur le dessin joint . la vitesse horizontale est constante pendant le vol (Newton) ...
Exemple mon vtt arrive à 10m/s, il doit franchir une distance de 10 m , son temps de vol est d'une seconde..
Maintenant , avec la 2ème formule Y=-1/2gt²+V0t , c'est de la chute (Newton encore ) d'un objet lancé vers le haut à une vitesse V0 .
On fait alors t=1 V0= 2 comme g= 10 ; comme je l'ai indiqué; on trouve y =-5+2=-3 le skieur descend alors de 3 m pendant ce temps d'une seconde...
A vous de voir si alors, il y a bien 3 m de dénivelé sur cette distance de 10 m .. Sur le terrain, j'ai un niveau à bulle , et un décamètre, ça me suffit ! On fait de la physique, après tout !
On peut bien sûr trouver une formule plus générale en écrivant l'équation de la pente y=ax+b , et en mélangeant les trois équations .... mais à quoi bon se compliquer la vie, même si ça ne l'est pas vraiment (compliqué) .Je crois que c'est niveau 1ère-bac mathématique non ?
1max2mov
Ah, j'ai oublié , le petit logiciel (vraiment léger mais ..costaud) se trouve sur mon site d'Instits..http://roland.grenier1.free.fr/accueilprimat.html en bas, avec un didacticiel en.doc ...
1max2mov
Merci beaucoup,
Lorsque vous dites qu'il descend de 3m c'est qu'il monte en l'air puis redescend de 3, mais sans compter la pente c'est ca ?
Bonsoir ,Hé non, désolé , mais il me semble que le dessin est clair, l'origine est en o au bout du tremplin au bout d'une sec y=-3m , sur le dessin l'unité est le mètre , sur le saut vert on voit bien y=-3m , quand il touche la pente . Je ne sais quel niveau vous avez, mais avec les 3 équations (x= V/t y=-1/2gt² +V0t et y= ax+b pour la pente ) que je vous ai données on peut tout trouver .V étant la vitesse horizontale du skieur constante tout le long du vol ..(10 m/s par ex )
1max2mov
Je ne comprends pas pourquioi v est conctante... Si j'arrive a 8m/s ou 10m/s ca change.
Bonjour, la vitesse horizontale V est considéré comme constante pendant le saut , elle peut être de 8 de 9 10 m/s , c'est une mesure à faire en bout de tremplin par exemple. Bien sûr que si elle est à 12 m/s le skieur ira plus loin, je vous ai donné un exemple de calcul ... Il faudrait revoir un peu tout ça ...
En réalité à cause des frottements , cette vitesse horizontale chute un peu , mais on néglige, ici , car les calculs sont alors nettement plus compliqués avec le coefficient de pénétration dans l'air , l'éventuelle portance des ski (ça plane...) !
Chez moi, en vtt, les calculs correspondent à 1 m près , vérifiés avec une vidéo, où on peut calculer la vitesse du pilote avec des marques sur le sol , si l' on a 25 im/s .....1 im=1/25ème de sec , si le pilote a avancé de 0,5 m sa vitesse V=0,5/(1/25)=12,5 m/s
1max2mov
Merci beaucoup, grace a votre aide et celle de mon prof de physique, nous sommes arrivés a une formule
