1.Quelleestlaforcedepousséeproduiteparlesujetpendantlapremièredemi-secondedusquat?2.Mêmequestionentret=0,5sett=0,6s,puisentre0,6et1s.3.Calculezledéplacementverticalducentredemasseaucoursdumouvement.4.Tracezci-dessousl’évolutiondesonaccélérationverticaleaucoursdutempslorsdecesquat.DonnéesinitialesMassedusujet:75kgMassedelabarre:125kgMassetotale (m):75+125=200kgPoidstotal (P):m⋅g=200⋅9,81=1962NOnutiliselePFD(PrincipeFondamentaldelaDynamique)surl'axe vertical :
Force de poussée (R) - Poids (P) =
Masse (m) × Accélération (a).
Soit : R=m(g+a).
1. Force de poussée entre 0 et 0,5 s
D'aprèslegraphique,lavitessepassede0à1m/sen0,5s.Calculdel'accélération (a1 ) :
a1 =Δv/Δt =1−0 / 0,5 =2 m/s2
Calcul de la force (R1 ) :
R1 =200⋅(9,81+2) R1 =200⋅11,81
R1 =2362 N
2. Force de poussée pour
les autres phases
Entre 0,5 s et 0,6 s (Vitesse constante)
La vitesse est stable à 1 m/s (plateau).
Accélération (a2 ) : 0 m/s2 (mouvement uniforme).
Force (R2 ) : R2 =200⋅(9,81+0)
R2 =1962 N (La force est égale au poids,
ce qui est logique pour maintenir
une vitesse constante).
Entre 0,6 s et 1 s (Décélération)
La vitesse passe de 1 m/s à 0 m/s
en 0,4 s (1−0,6).
Accélération (a3 ) :
a3 =0−1 / 0,4 =−2,5 m/s2
Force (R3 ) :
R3 =200⋅(9,81−2,5) R3 =200⋅7,31
R3 =1462 N
3. Déplacement vertical du
centre de masse
Le déplacement correspond à
l'airesouslacourbedevitesse.Laformeestuntrapèze (oulasommed'un triangle, d'unrectangleetd'un triangle).
Phase 1 (Triangle) :
0,5⋅1 / 2 =0,25 m
Phase 2 (Rectangle) :
0,1⋅1=0,10 m
Phase 3 (Triangle) :
0,4⋅1 / 2 =0,20 m
Déplacement total :
0,25+0,10+0,20= 0,55 m (soit 55 cm).
4. Évolution de l'accélérationverticalePourtracerlegraphiquedemandé,voicilespaliersàrespecter:De0à0,5s:Lignehorizontaleà2m/s2.De0,5à0,6s:Lignehorizontaleà0m/s2.De0,6à1s:Lignehorizontaleà−2,5m/s2(danslenégatif).
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