1ère spé
Le record de vitesse en ski
Exercice
Chap P6
Le but de cet exercice est de montrer que le théorème de l'énergie cinétique et la conservation (ou non) de l'énergie
mécanique sont 2 relations équivalentes. Suivant les données de l'exercice, il
sera plus judicieux d'utiliser l'une ou
l'autre des
relations.
Le skieur italien Ivan Origone a atteint un record de vitesse lors d'une épreuve
de ski de kilomètre lancé en 2016 sur la piste de Chabrières à Vars dans les
Hautes-Alpes. Parti sans vitesse initiale du haut de la piste à l'altitude 2720 m, il
a parcouru la distance AB 1 400 m et est arrivé à l'altitude de 2 285 m avec
une vitesse de 70,8 m.s.
Données:
Le skieur est soumis aux 3 forces représentées sur le schéma ci-contre.
R
1400m
2780
m
On prendra le niveau de la mer comme origine de l'énergie potentielle 2
de pesanteur.
P
-
intensité de la pesanteur: g = 9,81 N.kg¹
masse du skieur : m = 90 kg
1°) En utilisant le théorème de l'énergie cinétique, exprimer puis calculer la valeur, supposée constante, de la force de
frottement f.
2°) Même question en utilisant la non-conservation de l'énergie mécanique.
3°) Conclure.