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2DE : SAUT EN TRAMPOLINE (Correction)

samedi 4 juin 2022, par Oscillo&Becher


SAUT EN TRAMPOLINE (Correction)

SAUT EN TRAMPOLINE (Correction)

Chute libre

  • La somme des forces qui s’exercent sur un système en chute libre est égal au poids :
\begin{align} \Sigma \overrightarrow{f} = \overrightarrow{P} \end{align}

Les chutes dans l’air

  • En pratique, on considérera un objet comme étant en chute libre quand on pourra négliger les autres forces s’appliquant sur le solide devant son poids.
  • On peut considérer que c’est la cas pour les forces de frottements dues à l’air
    • si la vitesse du mobile n’est pas trop grande …
    • si le mobile est suffisamment « aérodynamique » …

Cas étudié

  • Phase de montée
t (en s) 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1
v (en \(m.s^{-1}\)) 11,20 10,22 9,24 8,26 7,28 6,30 5,31 4,33 3,35 2,37 1,39 0,41
  • Phase de descente
t (en s) 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1
v (en \(m.s^{-1}\)) 0,00 0,98 1,97 2,94 3,92 4,91 5,89 6,87 7,85 8,83 9,81 10,79

Cas étudié

ChuteLibreSchemaChrono.png

Question 1 Pourquoi peut-on assimiler le gymnaste à un corps en chute libre ?

  • Pour l’athlète, quand, bien sûr, il n’est plus en contact avec le trampoline …
  • On peut considérer que les forces de frottements dues à l’air sont négligeables devant son poids
    • puisque les valeurs de vitesses en jeu sont modérées …
    • surtout si, comme ici, l’athlète reste vertical …

Question 2.a Définir le mouvement du centre de gravité du gymnaste lors de la phase de montée

  • Lors de la phase de montée: Mouvement …
    • rectiligne
    • décéléré

Question 2.b Définir le mouvement du centre de gravité du gymnaste lors de la phase de descente

  • lors de la phase de descente : Mouvement …
    • rectiligne
    • accéléré

3. Pour les deux phases représenter, ci-dessus, les vecteurs vitesses \(\overrightarrow{v_{3}}\) et \(\overrightarrow{v_{4}}\) en précisant l’échelle utilisée.

TrampolineMontee.png

3. Échelle utilisée.

Réel Représentation
2 \(m.s^{-1}\) 1 cm
8,26 \(m.s^{-1}\) \(x\)
  • d’où 2\(x\) = 8,26 c’est à dire \(x = \frac{8,26}{2} \simeq\) 4,1 cm.

3. Échelle utilisée.

Réel Représentation
2 \(m.s^{-1}\) 1 cm
7,28 \(m.s^{-1}\) \(x\)
  • d’où 2\(x\) = 7,28 c’est à dire \(x = \frac{7,28}{2} \simeq\) 3,6 cm.

4. Comparer la direction, le sens et la valeur des vecteurs \(\overrightarrow{v_{3}}\) et \(\overrightarrow{v_{4}}\). Le résultat obtenu est-il en accord avec le principe d’inertie ?

TrampolineMontee.png

Contraposée du Principe d’inertie (page 218)

ContrposeePrincInertieChuteLibre.png

3. Pour les deux phases représenter, ci-dessus, les vecteurs vitesses \(\overrightarrow{v_{3}}\) et \(\overrightarrow{v_{4}}\) en précisant l’échelle utilisée.

TrampolineDescente.png

3. Échelle utilisée.

Réel Représentation
2 \(m.s^{-1}\) 1 cm
2,94 \(m.s^{-1}\) \(x\)
  • d’où 2\(x\) = 2,94 c’est à dire \(x = \frac{2,94}{2} \simeq\) 1,5 cm.

3. Échelle utilisée.

Réel Représentation
2 \(m.s^{-1}\) 1 cm
3,92 \(m.s^{-1}\) \(x\)
  • d’où 2\(x\) = 3,92 c’est à dire \(x = \frac{3,92}{2} \simeq\) 2,0 cm.

4. Comparer la direction, le sens et la valeur des vecteurs \(\overrightarrow{v_{3}}\) et \(\overrightarrow{v_{4}}\). Le résultat obtenu est-il en accord avec le principe d’inertie ?

TrampolineDescente.png

Contraposée du Principe d’inertie (page 218)

ContrposeePrincInertieChuteLibre.png

Created: 2022-06-04 sam. 11:23

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