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Le principe d'inertie et sa contraposée
Lors d'un saut vertical avant l'ouverture du parachute, il est possible d'atteindre
une vitesse maximale de 200 km-h (environ 55 m-s¹).
Le poids peut-il être compensé par l'action de l'air lors de la chute
d'un
parachutiste avant l'ouverture du parachute ?
La force de frottement exercée
sur un parachutiste
Lorsqu'un objet est en mouvement dans un fluide (liquide
ou gaz), il est soumis
à
une force de frottement opposée
au sens du mouvement.
La valeur de la force de frottement augmente si la vitesse
de l'objet par rapport
au fluide augmente.
Poc. 2 L'évolution de la vitesse d'un parachutiste
avant l'ouverture du parachute
Le parachutiste est assimilé à un point matériel.
v (m-s-1)
50-
40-
30-
20-
10-
0+
5
10
15
20
25
Temps (s)
Doc. 3 Le principe d'inertie et sa contraposée
Principe d'inertie
Dans un référentiel galiléen, si les forces qui
s'exercent sur un point matériel se compensent
ou s'il ne subit aucune force, il persévère dans un
état de repos ou dans un mouvement rectiligne
et uniforme.
Contraposée
Dans un référentiel galiléen, si un point matériel
n'est pas au repos et s'il n'est pas en mouvement
rectiligne uniforme, alors les forces qui s'exercent
sur ce point ne se compensent pas.
Appropriation et analyse 1 À l'aide du doc. 2, décomposer le mouvement du parachutiste en deux phases
S'approprier
→Analyser
Conclusion
De l'activité au cours
Communiquer
DIFFERENCIATION: Bonus
et indiquer la nature de son mouvement lors de chaque phase.
2 On admet que le parachutiste n'est soumis qu'à son poids et à la force
de frottement de l'air. À l'aide du doc. 1, tracer le diagramme objet-interaction
du parachutiste.
3 Sans souci d'échelle, représenter pour chacune des deux phases les forces
qui s'exercent sur le parachutiste.
Indiquer dans quelle phase du mouvement le poids est compensé par l'action
de l'air.
5 Appliquer le principe d'inertie et sa contraposée (doc. 3) pour interpréter
chaque phase du mouvement du parachutiste.