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Mouvement d'un skieur tiré par la perche d'un téléski.

Version adaptée

Un skieur de masse m (avec son équipement), est tiré par la perche d'un téléski ; celle-ci fait un angle avec la piste. La piste est un plan incliné formant un angle avec le plan horizontal. Le skieur est en mouvement de translation rectiligne et uniforme. Les frottements sont équivalents à une force unique f, parallèle à la ligne de plus grande pente 1 , de valeur f. Déterminer la valeur T de la force exercée par la perche sur le skieur et la valeur R N de la réaction normale de la piste sur les skis. m = 80,0 kg ; = 25° ; = 40° ; f = 100 N ; g = 9,80 N.kg -1

Réponses

référentiel : piste supposé terrestre galiléen pendant la durée de l'expérience repère: axe Ox parallèle à la piste et axe Oy perpendiculaire à la piste système étudié : skieur supposé ponctuel bilan des forces : poids P vertical, vers le bas, de norme m g réaction normale normale à la piste, vers le haut, de norme R N force de frottem ents parallèle à la piste vers le bas, de norme f la force de la perche selon la perche, vers le haut, de norme T mouvement rectiligne uniforme donc application de la 1° loi de Newton (principe d'inertie):

0TRfP0a

N selon Ox : - m g sin - f + T cos = 0 selon Oy : - m g cos + R N + T sin = 0 On en tire T = ( m g sin + f ) / cos = 563 N et R N = m g cos - T sin = m g cos - ( m g sin + f ) tan = 349 N

Version initiale

Les frottements sont équivalents à une force unique f, de valeur f. 1

La modélisation des forces de frottements do

it être suffisamment précise dans l'énoncé, car elle ne fait pas partie des compétences exigibles. Académie de Créteil http://www.ac-creteil.fr/physiquequotesdbs_dbs2.pdfusesText_2