Réponse:
1) Le système étudié est la skieuse tractée par la perche d'un téléski. On choisit le référentiel terrestre pour étudier son mouvement.
2) Diagramme système-interactions :
- La skieuse exerce une force de traction sur la perche, notée T
- La perche exerce une force de traction sur la skieuse, notée -T (action-réaction)
- La gravité exerce une force d'attraction sur la skieuse, notée P (poids)
- La réaction du support (la neige) exerce une force normale N sur la skieuse (perpendiculaire à la surface de la neige)
- La résistance de l'air est négligée dans cet exercice, donc elle n'apparaît pas sur le diagramme.
3) Bilan des forces :
La skieuse est en équilibre, donc la résultante des forces qui s'exercent sur elle est nulle.
On a donc :
ΣF = T + (-T) + P + N = 0
soit :
ΣF = P + N = 0
4) Le poids P est dirigé vers le bas, la force normale N est dirigée vers le haut (perpendiculaire à la surface de la neige), et la force de traction T est dirigée vers le haut en direction du câble. On peut représenter ces forces sur un schéma (sans souci d'échelle) en modélisant la skieuse par un point matériel G, comme sur l'image suivante :
