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Résolu

Devoir maison physique

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  • Vecteur
Dernière réponse : dans Etudes - Travail
17 Novembre 2010 14:00:52

Bonjour, voici le DM de physique que j'ai à faire. L'énoncé est :

Un skieur dont la masse équipement compris est m=85kg, remonte une piste rectiligne tiré par la perche d'un téléski à la vitesse constante v=4m/s.
La piste, très verglacée (frottements négligeables) est plane et inclinée d'un angle α= 20° par rapport a l'horizontale.
La perche exerce sur le skieur une force constante F dont la direction fait un angle β= 50° avec la piste.

1) Faire un schéma de la situation, puis faire le bilan des forces exercées sur le skieur.
2) On choisit un repère orthonormé (Gx,Gy) dont l'axe Gx est parallèle à la pente. Quelles relation peut-on écrire entre les coordonnées de ces forces ? Justifier.
3) Donner l'expression littérale des deux forces inconnues.
4) Calculer ces forces
5) Représenter les forces à l'échelle 1cm ←→ 200N.

Données : g=9.8N/kg


___________________________________________________


Voilà ce que j'ai déjà fait mais je ne suis pas sûr de moi.

1)


vecteur P : poids
vecteur F : tension perche
vecteur R : réaction piste (vecteur R = vecteur Rn car vecteur f = vecteur 0)

2)

P(skieur) = m(skieur)xg P(skieur) = 85 x 9.8 P(skieur) = 833N

Donc R = -P car R+P = 0 donc R = 833N aussi

Pour F :



Puisque il n'y a pas de frottements, j'émets l'hypothèse que pour déplacer le skieur sur du plat il faut une force de 833N donc pour la pente il faut faire : 833/cos(50) = 1295N. Est-ce que mon raisonnement est juste ?

J'ai deux soucis, je ne sais pas à quoi sert la vitesse et je ne sais pas non plus à quoi sert le 20° de la pente. Est-ce que ce sont des données pour perturber le raisonnement ?

(A rendre pour vendredi 19/11/10)

Merci pour votre aide.

Lilas

Autres pages sur : devoir maison physique

17 Novembre 2010 14:19:14

salut.

ton premier schéma me semble faux.
- la force F va soulever le skieur au lieu de le trainer.... F doit être parallèle à la piste
- la réaction R de la piste est toujours perpendiculaire à celle ci.... la ce n'est pas le cas.

Au passage, R est égale a la composante sur l'axe que tu as appelé x (mais qui en fait est y, car x représente généralement l'abscisse et pas l'ordonnée..., d'ailleurs on te dit "Gx est PARALLÈLE a la pente")


allez refais ton schémas 1, au boulot !

m
0
l
17 Novembre 2010 14:44:06

Le schéma est juste (sauf pour les axes j'ai inverser x/y) car c'est mon prof qui me l'a donné. Sinon tu peut m'aider un peu plus ?
m
0
l
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Pas de réponse à votre question ? Demandez !
17 Novembre 2010 14:49:36

tu projettes P sur les axes x et y pour obtenir 2 composantes

la composante sur l'axe Y (x sur ton schéma) est égale a R, qui je le répète DOIT ETRE perpendiculaire a la piste.

ensuite, la force F il te faut la projeter sur les axes aussi. la composante sur l'axe X (y sur ton schéma) doit être supérieure a la composante de P sur le même axe.


m
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l
17 Novembre 2010 14:53:02

Qu'es ce que tu appelle composante ? Et pour sa " qui je le répète DOIT ETRE perpendiculaire a la piste. " quand tu va au ski et que tu te fait tirer par un tire fesse, le câble est perpendiculaire (ou parallèle, t'as du te tromper) a la piste ?
m
0
l
17 Novembre 2010 14:54:52

la composante sur l'axe x sur mon schéma c'est Px.


Quand a la réaction de la piste R, elle est toujours perpendiculaire a celle ci (tu ne t'enfonce pas dans la piste que je saches...).. ne confond pas F et R, lis bien ce que j'ai écrit.

m
0
l
17 Novembre 2010 14:58:47

R et P sont perpendiculaire c'est vrai j'ai pas mis le ptit symbole sur mon dessin (refait a l'ordi :s) je comprenais pas. Pour en revenir au sujet es ce que mon raisonnement est juste pour la force du câble F (cf. petit dessin du triangle) ?
m
0
l
17 Novembre 2010 15:04:17

Citation :

Donc R = -P car R+P = 0 donc R = 833N aussi



c'est la projection de P sur l'axe Y (x sur ton schéma) qui est égale a R


la partie bleu clair sur mon schéma est la projection sur l'axe X, a toi de faire celle sur l'axe Y


m
0
l
17 Novembre 2010 16:19:16

Et la partie "Pour F" est elle juste ?
m
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l
17 Novembre 2010 16:31:14

pour F, c'est bien la composante que l'axe X qui doit être > a la composante de P sur X (en bleu clair sur le schéma)
m
0
l
17 Novembre 2010 16:47:49

Parce que dans mon TD (qui fait office de cours) on avais calculer les position des vecteurs par rapport aux autre vecteurs pour trouver la valeur qu'on cherchait. Es ce que je dois faire pareil ?
m
0
l

Meilleure solution

17 Novembre 2010 16:51:12

oui, fait pareil ce doit être très proche....
partage
17 Novembre 2010 16:52:13

Et ce qui est de la vitesse constante du skieur on n'en prend pas compte car elle est constante ? et l'angle 20° non plus ?
m
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l
17 Novembre 2010 16:57:00

si l'angle de 20° il faut t'en servir car ce sera uniquement la composante que tu vas calculer....par contre la vitesse, hum... je sais plus trop
m
0
l
17 Novembre 2010 17:01:02

mais l'angle 20° sert uniquement pour calculer la réaction de la piste non ? Et si R+P= 0 et que P = 833N alors R=833N aussi ? J'imaginais que ces données étaient là pour nous brouiller.
m
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l
17 Novembre 2010 17:02:08

Meilleure réponse sélectionnée par laurabl.
m
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l
17 Novembre 2010 17:07:48

laurabl a dit :
mais l'angle 20° sert uniquement pour calculer la réaction de la piste non ? Et si R+P= 0 et que P = 833N alors R=833N aussi ? J'imaginais que ces données étaient là pour nous brouiller.


non car P est toujours verticale....il te faudra calculer la composante sur l'axe Y
m
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l
17 Novembre 2010 17:09:42

hein ? La variation de 20° peut changer le poids d'une façon conséquente ?
m
0
l
17 Novembre 2010 17:25:28

non
m
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l
17 Novembre 2010 17:34:36

Alors je ne comprend pas ou intervient l'angle 20°
m
0
l
17 Novembre 2010 18:10:47

J'ai calculé les coordonnées de mes vecteurs (je les ai replacés au centre de mon repère pour les calculer). Voilà ce que je trouve :

P : (Px;Py)

sin alpha = Px/P Px = P x sin alpha

cos alpha = Py/P Py = P x cos alpha

Donc P : (-P sin alpha ; -P cos alpha)


R : (Rx;Ry)

sin alpha = Rx/R Rx = R x sin alpha

cos alpha = Ry/R Ry = R x cos alpha


Donc R : (R sin alpha ; R cos alpha)


F : (Fx;Fy)

cos beta = Fx/F Fx = F x cos beta

sin beta = Fy/F Fy = F x sin beta

Donc F : (F cos beta ; F sin beta)


Les coordonnées sont :
P : (-760;-339)
R : (760;339)

Je déduirai F dans un prochain message mais est ce que ces résultats vous semblent cohérents ?
m
0
l
17 Novembre 2010 18:14:19

et ben tu vois....
m
0
l
17 Novembre 2010 18:19:10

J'ai un nouveau souci : dans mes équations pour trouver Fx et Fy il me manque F et je ne sais pas comment le trouver car sans ça je ne peut pas trouver les coordonnées ou alors je ne vois pas. Pouvez vous m'aider ?
m
0
l
17 Novembre 2010 18:29:29

laurabl a dit :
Bonjour, voici le DM de physique que j'ai à faire. L'énoncé est :

Un skieur dont la masse équipement compris est m=85kg, remonte une piste rectiligne tiré par la perche d'un téléski à la vitesse constante v=4m/s.
La piste, très verglacée (frottements négligeables) est plane et inclinée d'un angle alpha= 20° par rapport a l'horizontale.
La perche exerce sur le skieur une force constante F dont la direction fait un angle beta= 50° avec la piste.

1) Faire un schéma de la situation, puis faire le bilan des forces exercées sur le skieur.
2) On choisit un repère orthonormé (Gx,Gy) dont l'axe Gx est parallèle à la pente. Quelles relation peut-on écrire entre les coordonnées de ces forces ? Justifier.
3) Donner l'expression littérale des deux forces inconnues.
4) Calculer ces forces
5) Représenter les forces à l'échelle 1cm ←→ 200N.

Données : g=9.8N/kg




Je viens de penser à quelque chose : R+P = 0 mais F = (4m/s représenté en force :??:  ) Est ce que la vitesse interviendrait ici ?
m
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