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Bonjour, pouvez vous m'aidez
Salomé a décidé de sauter en parachute. Salomé et son équipement ont une masse de 57 kg. Avant son saut, elle assiste à un cours sur les rudiments du saut en parachute : « Pendant les 10 premières secondes du saut, le parachute est fermé : vous tombez donc en chute libre tout comme une pierre que l’on aurait jetée de l’avion. Votre vitesse verticale qui était nulle au début du saut augmente rapidement pour atteindre 160 km.h-1 au bout de ces 10 secondes. Puis le
parachute s’ouvre. Vous vous sentez alors freiné, comme aspiré vers le haut. Au bout de quelques secondes cette sensation de ralentissement cesse. Vous descendez alors lentement, à une vitesse d’environ 20 km.h-1 jusqu’à ce que vous atteigniez le sol. »
1- A quelle force est soumis la parachutiste pendant la phase de chute libre ? Donner les caractéristiques de cette force. Et représenter cette force, à l’échelle, sur un schéma.
2- Lorsque le parachute s’ouvre à quelle force supplémentaire est alors soumis la
parachutiste ? Donner sa direction et son sens.
3- Que peut-on dire des forces qui s’exercent sur la parachutiste lorsqu’elle descend
verticalement à la vitesse constante de 20 km.h-1 jusqu’au sol ? Justifier votre réponse.
Donnée : g = 9,8 N.kg-1

Sagot :

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Réponse :

Explications :

■ chute libre de 10 secondes :

  Salomé est soumise à son Poids seulement

( Résistance de l' air négligeable ) .

Le Poids est vertical, vers le bas,

appliqué au centre de gravité G de Salomé .

■ Poids de Salomé :

  P = masse x gravité = 57 x 9,8 ≈ 559 Newton .

■ altitude " z " de Salomé :

  z = Zo - 4,9 t²  

         ( avec Zo = altitude de largage ;

               et t = temps de chute libre )

■ vitesse de Salomé :

   v = - 9,8 t  

( le "moins" indique que la vitesse est vers le bas ! )

   vitesse au bout de 4,53 secondes ≈ 44,4 m/s

         ( soit 160 km/h )

■ si Tu mets 10 secondes pour atteindre 160 km/h :

cela suppose que Tu ne négliges pas la Résistance de l' air :

  vitesse = - 4,44 t ; z = Zo - 8,9 t² ;

  Résistance de l' air ≈ 52 Newton ( soit 9% du Poids de Salomé ! )

■ à l' ouverture du parachute :

  la Résistance de l' air augmente fortement jusqu' à équilibrer le Poids

( c' est pour cela que Tu descends à vitesse constante = 5,56 m/s ) .

  cette Résistance de l' air est verticale, vers le haut,

                     et d' intensité égale au Poids de Salomé !

■ un saut de 10 secondes de chute libre

suivie de 2 minutes de descente

nécessite une altitude de largage de 3000 pieds ♥

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