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skieur montée



  1. #1
    patrick34200

    skieur montée


    ------

    Bonjour j'ai un exo Qui me pose certains soucis pourriez vous m'aider
    Le skieur (80 kg) veut faire la piste qui a pour longueur totale L= 1km. Pour la monter, il s’accroche à un câble parallèle à la ligne de plus grande pente qui exerce sur lui une forceF de module constant. L’axe Ox est dirigé selon la pente ascendante, l’axe Oy perpendiculaire à Ox est
    dirigé vers le haut.
    a. Faire un bilan des forces agissant sur le skieur. Représenter ces forces sur un schéma et
    donner leurs composantes dans la base ex ,e ( y ).
    b. Sachant que le skieur remonte la pente à vitesse constante v = 1 m.s-1
    , utiliser le principe fondamental de la dynamique pour calculer le module de la force F
    c. Calculer le travail de la force F entre le bas et le haut de la pente.
    d. Calculer la variation d’énergie potentielle du skieur entre le bas et le haut de la pente.
    e. Pourquoi le travail de la force F est-il égal à la variation d’énergie potentielle du skieur ?
    A) jai listé la force de frottement tangentiel ( -CT , 0 ) , le poids ( -mgsin(alpha); -mgcos(alpha ) , la force F ( 0, F) et la force de frottement normale (0 , CN)
    B ) c'est là que je commence à bloquer , vitesse constante donc accelération nulle , selon (ey) on a F = mgcos(alpha) - CN mais je n'ai pas de valeur de cn , j'ai fait le calcul sans et ait obtenu 679 N
    C) la vitesse est constante donc la variation d'énergie cinétique est nulle W(F) = F x AB = 679 x 1000 = 679 x 10^3 J
    D ) soit A le point de départ et B le point d'arrivée mgza= 80 x 9,81 x0 = 0 J mgzb = 80x 9,81 x 1000 = 784,8 x 10^3 J
    e)
    Voilà je ne vois pas pourquoi le travail de ma force F est différent de la variation d'énergie potentielle pourriez vous m'aider svp

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    antek

    Re : skieur montée

    Pour répondre un schéma noté faciliterait la tache.
    Le Diable a inventé l'Administration afin que les Hommes perdent tout espoir à jamais.

  4. #3
    jacknicklaus

    Re : skieur montée

    Citation Envoyé par patrick34200 Voir le message
    A) jai listé la force de frottement tangentiel ( -CT , 0 ) , le poids ( -mgsin(alpha); -mgcos(alpha ) , la force F ( 0, F) et la force de frottement normale (0 , CN)
    Sur ce genre d'exercice il faut négliger les frottements ne t'embarrassasse pas avec celà, d'ailleurs on ne te donne aucune donnée pour en tenir compte. En revanche, il manque une force très importante : la piste exerce une force de réaction sur le skieur. Enfin, es-tu certain de ta force F ? Elle est perpendiculaire à la piste selon toi ?

    Citation Envoyé par patrick34200 Voir le message
    B ) c'est là que je commence à bloquer , vitesse constante donc accelération nulle , selon (ey) on a F = mgcos(alpha) - CN mais je n'ai pas de valeur de cn , j'ai fait le calcul sans et ait obtenu 679 N
    c'est faux. cf ma remarque plus haut. physiquement, il faut toujours vérifier les cas extrêmes. Avec une piste sans pente (alpha = 0) aucune force n'est nécessaire quelque soit le poids du skieur : F = 0. Avec ton calcul, la force est maximale F = mg, un truc qui cloche !

    Citation Envoyé par patrick34200 Voir le message
    C) la vitesse est constante donc la variation d'énergie cinétique est nulle W(F) = F x AB = 679 x 1000 = 679 x 10^3 J
    mais que vient faire l’énergie cinétique ici ? on a seulement le travail est W = F.L, car F et le déplacement sont colinéaires. (Attention, je te laisse préciser les signes.)

    Citation Envoyé par patrick34200 Voir le message
    D ) soit A le point de départ et B le point d'arrivée mgza= 80 x 9,81 x0 = 0 J mgzb = 80x 9,81 x 1000 = 784,8 x 10^3 J
    e)
    Voilà je ne vois pas pourquoi le travail de ma force F est différent de la variation d'énergie potentielle pourriez vous m'aider svp
    Non, c'est bien égal. En corrigeant les erreurs signalées, tu va retomber sur tes pattes. D'un côté W = F.L = m.g.sin(alpha).L, de l'autre la variation d'énergie potentielle Ep = m.g.h = m.g.L.sin(alpha).
    Attention, je te laisse préciser les signes.
    There are more things in heaven and earth, Horatio, Than are dreamt of in your philosophy.

  5. #4
    patrick34200

    Re : skieur montée

    Bonjour merci de vos réponses oui j'ai oublié de préciser qu'il y avait un angle de 30° entre la montée et le sol.B)Si je considère uniquement la force F et le poids j'obtiens un module égal à 392,4N car F a une composante uniquement suivant l'axe 0x
    C) Vous avez raison la force est parallèle car si elle est perpendiculaire au mouvement, son travail est nul W(F) = F x L = 392,4 x 1 = 392,4 J (car L et F sont dans le même sens donc signes positif?)
    D) Energie potetielle nulle en A et égale à mgL(sin(alpha)) EN b ce qui donne également 392,4 J
    E ) elles sont égale car il n'y a pas eu de travail de forces non conservatives
    les modifications apportées sont-elles juste ?

  6. #5
    Black Jack 2

    Re : skieur montée

    Bonjour,

    Tu as fait plusieurs erreurs

    A) Tu écris : la force F ( 0, F) et la force de frottement normale (0 , CN) ??????

    La force F est parallèle à la ligne de plus grande pente ... qui est aussi la ligne sur laquelle se déplace le skieur
    Et l'énoncé précise que "L’axe Ox est dirigé selon la pente ascendante,"

    On n'a donc pas Force F(0,F) mais bien Force F(F,0)

    Tu écris "la force de frottement normale (0 , CN)" ????

    La force de frottement s'oppose au mouvement et est donc suivant l'axe des abscisses mais de sens "vers le bas" ...

    Et qui plus est, comme l'énoncé est écrit, les forces de frottement sont à négliger (ce n'est peut-être pas très réaliste ... mais c'est ainsi que l'énoncé est donné)

    Après avoir tenu compte de ce que j'ai écrit ... corrige ce que tu as fait.

  7. A voir en vidéo sur Futura

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