Energie cinétique

«   3- Travail et énergie cinétique 3- Travail et énergie cinétique Série 2 EXERCICE 1: Un skieur de masse m = 100 kg (équipement compris) est tiré par un bateau à l'aide d'une corde parallèle à la surface de l'eau. Données: g = 10 N.kg- 1 ; L = AB = 200 m; = 30°; OB= OC= 15 m 0 A 7 M surface d'eau D - - - - - - - -1 - - - - - - ' ' ' ' \ E Dans tout le problème, par souci de simplification on représentera le système {skieur + skis} par un point matériel M situé au niveau des skis. 1ère étape {trajet horizontal AB): Le skieur démarre sans vitesse initiale du point A.

Il est tracté par la force constante et l'ensemble des forces de frottement est représenté par la force horizontale d'intensité f = 100 N. Après un parcours de AB = L = 200 m, le skieur atteint une vitesse v8 = 20 ms1. 1.

Faire le hi/an des forces s'exerçant sur le système {skieur+skis}. 2.

Enoncé le théorème de l'énergie cinétique. 3.

Exprimer les travaux des forces s'exerçant sur le système. 4.

En déduire l'expression la force de traction en fonction de m, L, f, v8 • Calculer F. 2ème étape {trajet BC): Le skieur lâche la corde en B et parcourt, sans frottement, le tremplin circulaire BC de centre O de rayon OB= 15 m. Le rayon OC fait un angle de 30° avec la verticale passante par O. 1.

Exprimer la hauteur h acquise en haut du tremplin en fonction de OB et 2.

En appliquant le théorème de l'énergie cinétique, exprimer la vitesse Ve du skieur au point C en fonction de v8 , , g et OB.

Calculer Ve, 3ème étape {trajet CE) : Le skieur effectue un saut et retombe sur ses skis au point E. On prendra la vitesse du skieur au point C est: Ve= 19 m.s-1 • SERIE 2 Travail et énergie cinétique.. »