résolu

Exercice 3:
Un enfant sur une luge, descend à vitesse constante une piste enneigée. Cette piste rectiligne fait un angle a avec
l'horizontale.
La réaction de la neige est perpendiculaire à la piste.
Le système {luge + enfant} a une masse m 35kg.
Il est soumis à une force de frottement f parallèle à la pente et de sens opposé au mouvement.
1. Quel est le référentiel d'étude?
2. Préciser le système étudié.
3. Décrire le mouvement de l'objet étudié dans le
référentiel d'étude.
4. Construire le DOA.
5. Faire l'inventaire des forces extérieures
s'appliquant sur le système étudié.
6. Le principe d'inertie s'applique-t-il ?
7. En déduire la conséquence pour les forces.
8. Calculer le poids du système.
9. Donner les caractéristiques de chacune des forces
extérieures.
10. Sur le schéma de la situation ci-dessus,
représenter les forces sans soucis d'échelle.
Donnée: Intensité de la pesanteur: g = 10 N.kg
-1

Répondre :

Pour résoudre ce problème, on peut suivre les étapes suivantes :

1. Le référentiel d'étude est le cadre de référence dans lequel on analyse le mouvement. Dans ce cas, le référentiel d'étude est le référentiel terrestre.

2. Le système étudié est constitué de la luge et de l'enfant.

3. L'objet étudié, la luge avec l'enfant, descend la piste enneigée à vitesse constante.

4. Le diagramme des forces (DOA) montrera les forces agissant sur le système.

5. Les forces extérieures appliquées sur le système sont la force de frottement f et le poids du système.

6. Le principe d'inertie s'applique car le système est en mouvement rectiligne à vitesse constante.

7. En vertu du principe d'inertie, les forces agissant sur le système sont équilibrées.

8. Le poids du système peut être calculé en utilisant la formule : Poids = masse * intensité de la pesanteur. Dans ce cas, Poids = 35 kg * 10 N/kg = 350 N.

9. Les caractéristiques des forces extérieures sont :

- Le poids : dirigé vers le bas, égal à 350 N.

- La force de frottement : dirigée vers le haut, opposée au mouvement.

10. Sur le schéma, représente le poids dirigé vers le bas et la force de frottement dirigée vers le haut, sans respecter l'échelle.

N'hésite pas si tu as besoin de plus d'explications sur l'une des étapes !

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