Force et Mouvement 2nde

[Florah5]

Bonjour, j'ai un devoir de physique dont le sujet porte sur les forces et les mouvement d'une course de bobsleigh.

En voici l'énoncé :
Les courses de bobsleigh, à 2 ou 4 personnes, se déroulent sur une piste glacée comportant des virages.
1) Lors de la phase de démarrage, tous les coéquipiers poussent le bobsleigh qui accélère sur une ligne droite d'environ 50 mètres puis prennent place dans l'habitacle.
a- Inventorier les actions mécaniques qui s'exercent sur le bobsleigh dans la phase de démarrage puis indiquer les forces correspondantes. (construire un diagramme objets-actions)
b- Les forces exercés sur le bobsleigh se compensent-elles ? Justifier
c- Comparer les forces que doivent exercer les coéquipiers lors de la phase de démarrage d'un bobsleigh à 2 et à 4 pour atteindre la même vitesse.

2) Lors de la seconde phase du mouvement, la vitesse atteinte est maintenue constante sur une partie de ligne rectiligne.
a- Donner, en justifiant, les caractéristiques des forces qui s'exercent sur le bobsleigh à 4 lors de la seconde phase du mouvement.
b- Les représenter avec l'échelle 1 cm pour 3 500 N.
Données :
* masse max (équipiers inclus) pour un bobsleigh :
- à 2 m = 390kg
- à 4 m' = 630kg
* valeur max du poids d'un bobsleigh à 4 : P = 6 300 N

Mes réponses :
1) a- (La Terre est sous le bobsleigh)
Le pousseur -> le bobsleigh <- la piste
^
'
'
La Terre
- F -> pousseur/bobsleigh : la force exercé par le sportif sur le bobsleigh
- F -> piste/bobsleigh : la réaction de la glace sur le bobsleigh
- F -> Terre/bobsleigh : le poids du bobsleigh sur la Terre

1) b- Les forces ne se compensent pas, le mouvement est rectiligne accéléré. (je n'ai pas de justification à proposer)

1) c- Lors de la poussée, le bobsleigh est vide et les pousseurs courent sur la piste, la masse à mettre en mouvement est toujours la même. Donc, l'engin étant le même, à 4, à 2 ou seul il faudra une même poussée pour atteindre une même vitesse. Chaque équipiers aura donc moins d'efforts à fournir à 4 que à 2 ou seul. Si la poussée est de F avec un pousseur alors elle sera de F/2 avec 2 pousseurs ou de F/4 avec 4 pousseurs.

2) a- On a un mouvement rectiligne uniforme, or d'après la formule du principe d'inertie quand un objet est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme, l'ensemble des actions mécaniques qui agissent sur cet objet se compensent, donc les forces se compensent.

Je reste bloqué ici car je ne sais pas si ma réponse est assez complète et je ne sais pas comment réaliser le schéma de la question suivante.
Si quelqu'un peut m'aider,

Merci d'avance
-----

[invite07941352]

Bonjour,
Voir les réponses là-bas :http://www.ilephysique.net/sujet-mou...es-279817.html

[Florah5]

Bonjour catmandou,

J'ai déjà regardé ce site mais il ne répond pas à ma question ...

[calculair]

Pour ta réponse 1 b

Le mouvement est rectiligne , c'est dit dans l'énoncé

Le mouvement est accéléré V à l'instant du départ V = 0 en fin de course la vitesse est V

Rien ne permet de préciser que l'acceleration est constante, en effet ilpzrait difficile de maintenir une force de propulsion constante lorsque la luge prend de la vitesse.....

Bonjour, j'ai un devoir de physique dont le sujet porte sur les forces et les mouvement d'une course de bobsleigh.

En voici l'énoncé :
Les courses de bobsleigh, à 2 ou 4 personnes, se déroulent sur une piste glacée comportant des virages.
1) Lors de la phase de démarrage, tous les coéquipiers poussent le bobsleigh qui accélère sur une ligne droite d'environ 50 mètres puis prennent place dans l'habitacle.
a- Inventorier les actions mécaniques qui s'exercent sur le bobsleigh dans la phase de démarrage puis indiquer les forces correspondantes. (construire un diagramme objets-actions)
b- Les forces exercés sur le bobsleigh se compensent-elles ? Justifier
c- Comparer les forces que doivent exercer les coéquipiers lors de la phase de démarrage d'un bobsleigh à 2 et à 4 pour atteindre la même vitesse.

2) Lors de la seconde phase du mouvement, la vitesse atteinte est maintenue constante sur une partie de ligne rectiligne.
a- Donner, en justifiant, les caractéristiques des forces qui s'exercent sur le bobsleigh à 4 lors de la seconde phase du mouvement.
b- Les représenter avec l'échelle 1 cm pour 3 500 N.
Données :
* masse max (équipiers inclus) pour un bobsleigh :
- à 2 m = 390kg
- à 4 m' = 630kg
* valeur max du poids d'un bobsleigh à 4 : P = 6 300 N

Mes réponses :
1) a- (La Terre est sous le bobsleigh)
Le pousseur -> le bobsleigh <- la piste
^
'
'
La Terre
- F -> pousseur/bobsleigh : la force exercé par le sportif sur le bobsleigh
- F -> piste/bobsleigh : la réaction de la glace sur le bobsleigh
- F -> Terre/bobsleigh : le poids du bobsleigh sur la Terre

1) b- Les forces ne se compensent pas, le mouvement est rectiligne accéléré. (je n'ai pas de justification à proposer)

1) c- Lors de la poussée, le bobsleigh est vide et les pousseurs courent sur la piste, la masse à mettre en mouvement est toujours la même. Donc, l'engin étant le même, à 4, à 2 ou seul il faudra une même poussée pour atteindre une même vitesse. Chaque équipiers aura donc moins d'efforts à fournir à 4 que à 2 ou seul. Si la poussée est de F avec un pousseur alors elle sera de F/2 avec 2 pousseurs ou de F/4 avec 4 pousseurs.

2) a- On a un mouvement rectiligne uniforme, or d'après la formule du principe d'inertie quand un objet est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme, l'ensemble des actions mécaniques qui agissent sur cet objet se compensent, donc les forces se compensent.

Je reste bloqué ici car je ne sais pas si ma réponse est assez complète et je ne sais pas comment réaliser le schéma de la question suivante.
Si quelqu'un peut m'aider,

Merci d'avance

[A voir en vidéo sur Futura]

[Florah5]

Hum, donc au final, le mouvement reste accéléré ?

Je ne comprend pas votre réponse Le mouvement est accéléré V à l'instant du départ V = 0 en fin de course la vitesse est V ...

[calculair]

Si la vitesse reste constante, le mouvement n'est pas accéléré

Si la vitesse varie le mouvement est accéléré

Si l'acceleration est constante, le mouvement est uniformément accéléré

Ton bobsleigh est accéléré, mais la poussée F des pousseurs n'est peut être pas constante, cela n'est pas explicitement dit dans l'énoncé. Il est d'ailleurs probable que cette poussée diminue avec la vitesse prise.

Si tu supposes que la force exercée est constante, l'acceleration sera constante.

Hum, donc au final, le mouvement reste accéléré ?

Je ne comprend pas votre réponse Le mouvement est accéléré V à l'instant du départ V = 0 en fin de course la vitesse est V ...

[Duke Alchemist]

Bonjour.

1.b : contraposée du principe d'inertie pour la justification
2.a : OK quelles sont les forces qui agissent sur le bobsleigh dans cette phase ?
2.b : Le schéma : un rectangle (le bobsleigh) et les forces (des vecteurs) qui agissent dessus (qui ne sont pas n'importe lesquelles bien entendu)

Duke.

[Florah5]

1) b- Donc le mouvement est rectiligne uniforme car d'après la réciproque du principe d'inertie si les actions mécaniques se compensent alors le mouvement de l'objet est soit immobile soit rectiligne uniforme.

2) a- Lors de cette phase il y a :
- le poids du bobsleigh sur la Terre (F-> Terre/bobsleigh)
- la réaction de la glace sur le bobsleigh (F-> sol/bobsleigh)
- le poids du sportif sur le bobsleigh (F-> sportif/bobsleigh)

2) b- Et donc ici les forces restantes sont le poids du sportif sur le bobsleigh (F-> sportif/bobsleigh) et le poids du bobsleigh sur la Terre (F-> Terre/bobsleigh) ?

[Duke Alchemist]

Re-

1.b : Euh non... Ta première réponse était la bonne mais la justification est "Le mouvement étant rectiligne et non uniforme, les forces qui s'appliquent sur le système ne se compensent pas".
2.a : Une fois que les bobeurs sont montés, le système n'est plus le bobsleigh seul mais {bobsleigh + bobeurs} donc les forces agissant sur ce "nouveau système" sont ...
2.b : N'oublie pas que les forces se compensent donc au niveau du schéma tu dois avoir deux vecteurs opposés à tracer.

Duke.

EDIT : Regarde dans les données de l'énoncé, il y a une indication intéressante

[calculair]

Bonjour

Dans la phrase ou la vitesse du bobsleigh est constante la somme vectorielle des forces est nulle

Poids + réaction de la glace + frottement = 0 Si ce n'est pas le cas le mouvement sera accéléré.... inévitablement

1) b- Donc le mouvement est rectiligne uniforme car d'après la réciproque du principe d'inertie si les actions mécaniques se compensent alors le mouvement de l'objet est soit immobile soit rectiligne uniforme.




2) a- Lors de cette phase il y a :
- le poids du bobsleigh sur la Terre (F-> Terre/bobsleigh)
- la réaction de la glace sur le bobsleigh (F-> sol/bobsleigh)
- le poids du sportif sur le bobsleigh (F-> sportif/bobsleigh)

2) b- Et donc ici les forces restantes sont le poids du sportif sur le bobsleigh (F-> sportif/bobsleigh) et le poids du bobsleigh sur la Terre (F-> Terre/bobsleigh) ?

[Florah5]

2) a- les forces sont donc le poids du bobsleigh et des sportifs sur la Terre ? ou sur la piste ? et ...

2) b- Dans l'énoncé on nous donne la valeur en Newton pour un bobsleigh avec ses 4 sportifs dedans. Il faut donc que je trace en tenant compte de cette indication ?

[Duke Alchemist]

Re-

2.a : Quel est le système ? Qui agit dessus ? (Refais un diagramme d'action pour t'aider si tu veux)
2.b : Cela peut être utile en effet.

Duke.

[Florah5]

Le système :
- objet étudié : le bobsleigh
- référentiel du système : référentiel terrestre

J'hésite à dire si se sont les sportifs qui agissent dessus car je pense que c'est la vitesse ... Mais je pense que sa ne peut pas être les sportifs car ils sont dans le bobsleigh mais je doute car dans les courses de bobsleigh ce sont eux qui le "dirige" en quelque sorte ...

Et donc pour la question 2) b- je sais que la valeur en Newton m'est utile, je sais également que 4 sportifs sont à bord du bobsleigh, que le bobsleigh interagie avec la Terre (ces forces s'annulent donc) il reste donc obligatoirement 2 forces mais je ne sais pas lesquelles ...

[Duke Alchemist]

Re-

Dans la phase de poussée, le bobsleigh est bien le système d'étude et ce qui suit tient la route.

Dans la deuxième phase, le système est {bobsleigh + 4 bobeurs} dont le poids est de 6300 N.
La Terre interagit donc bien avec le bobsleigh, c'est d'ailleurs elle la responsable du poids (cité ci-dessus).
Ce n'est pas la seule force qui agit sur la système sinon il s'enfoncerait dans la piste. La piste agit donc en conséquence (réaction du support) et compense exactement le poids puisqu'il est en mouvement rectiligne uniforme (principe d'inertie).

Autre point : la vitesse n'est pas une force !

Duke.

[Florah5]

Donc, pour dans la seconde phase, la Terre interagit avec le bobsleigh et le bobsleigh interagit avec la Terre. Mais je ne vois pas comment la piste interagit dans le système, pouvez-vous me ré-expliquer ce détail ?

Autre point : la vitesse n'est pas une force !
Donc dans la première phase ce sont les sportifs qui agissent sur le système.

[calculair]

Si le poids de ton bobsleigh n'est pas contre balancé par la reaction de la piste, ton engin tomberait en chute libre selon l'acceleration de la pesanteur ...!