Un skieur de masse m = 80kg, est tiré par la perche d'un téléski. L'ensemble
des forces de frottement est assimilé à une force unique, de sens opposé
au vecteur vitesse, de norme constante F-50N. Le skieur reste
constamment en contact avec le sol. Prendre g = 10 N.kg
1. Afin de monter au sommet de la piste, le skieur se présente sur l'aire de
départ horizontale. Initialement immobile, il s'accroche à une perche faisant un angle constant ẞ=
45° avec l'horizontale. La perche exerce une force de traction dirigée suivant sa propre direction.
Après un parcours de longueur 8,0 m, la vitesse se stabilise à la valeur v = 2,0 m/s.
a. Faire l'inventaire de toutes les forces s'exerçant sur le skieur pendant la phase de démarrage. Les
représenter sur un schéma sans considération d'échelle.
b. Calculer l'accélération du skieur durant la phase de démarrage.
c. Déterminer l'expression littérale de la force constante T exercée par la perche sur le skieur.
Calculer sa valeur.
2. Le skieur toujours tiré par la perche, monte à vitesse constante (2m/s)
une pente rectiligne inclinée de a-40° par rapport à l'horizontale. La
perche forme un angle B-30° avec le sol. Après avoir schématisé les
forces exercées sur le skieur, déterminer littéralement puis
numériquement l'intensité de la force T exercée par la perche sur le
skieur ainsi que la réaction normale du plan.
3. Le skieur arrive à un endroit sur la pente où il lâche la perche. Combien de temps mettra-t-il pour
s'arrêter? Quelle est la distance parcourue par le skieur après avoir lâché la perche ?