Les phases d'un saut en parachute
Lors de la chute d'un parachutiste, on peut distinguer plusieurs phases du mouvement.
Quelles Informations peut-on alors en déduire sur les actions mécaniques ?
DOC 1 Les étapes d'un saut en parachute
Traditionnellement, un saut en
parachute s'effectue, seul ou en
tandem, depuis un avion (ou un
hélicoptère en vol stationnaire)
à une altitude située entre trois
et quatre kilomètres. Le para-
chutiste se laisse tomber sans
vitesse initiale.
Au cours de la première phase de la chute, qui
s'effectue en parachute fermé, la vitesse du
parachutiste passe en une dizaine de
secondes d'une valeur nulle à une valeur
maximale proche de 250 km-h.
Le parachutiste conserve ensuite cette
vitesse maximale constante pendant une
vingtaine de secondes avant
d'ouvrir son parachute. La
vitesse diminue alors progres-
sivement jusqu'à une valeur
d'environ 20 à 30 km h,
Une fois le parachute ouvert, la des-
cente se termine à vitesse constante
jusqu'au sol.
BBC 2 Force de frottements de l'air
L'action de fair sur un parachutiste en mouvement peut êtr
modélisée par une force nommée force de frottements, notée
Le sens de cette force est opposé à celui du mouvement (donni
par la vitesse du parachutiste).
Son intensité augmente d'une part lorsque la valeur de la vitess
de chute augmente (et inversement) et d'autre part lorsque la sum
face de contact du parachutiste avec fair augmente.
DOC 3 Modélisation des actions
Le parachute est modelisé
par un point matériel
EXPLOITATION ET ANALYSE
Les réponses aux questions 1 à 4 seront présentées sous
forme d'un tableau.
Un parachutiste de masse m - 80 kg (équipement com-
pris) chute verticalement.
Donnée: intensité de pesanteur g -9,8 N-kg.
a. Donner, à partir du document 1, la nature des
différentes phases du mouvement décrit par le para-
chutiste au cours de sa chute.
b. Que peut-on en déduire sur les actions qui agissent
sur le parachutiste ? Justifier la réponse.
2a. Calculer la valeur P du poids du parachutiste.
b. Pour quelles phases du mouvement la valeur f de la
force de frottements est-elle:
- égale à celle du poids P?
- supérieure ou inférieure à celle du poids P?
c. On
odélise le parachutiste par un point matériel.
Associer un des schémas du document 3 à chaque
phase du mouvement.
d. Pour chaque phase, donner la direction et le sens de
la somme des forces qui modélisent les actions agis-
sant sur le parachutiste.
modélise l'action de l'air sur le parachutiste
modelise l'action de la Terre sur le parachutiste
a. Pendant toute la chute, le vecteur vitesse v
centre d'inertie du parachutiste (point matériel qui mc
lise le parachutiste) est vertical et orienté vers le bas. P
chaque phase, comparer le sens de A à celui de v.
b. Comment évolue la vitesse du parachutiste au co
de chaque phase?
SYNTHESE
Quel lien peut-on établir entre la variation du vect
vitesse d'un point matériel qui modélise un système
sens de la somme des forces qui modélisent
actions agissant sur lui.