Un skieur de masse 70 kg est tiré par une perche avec une force de 100 N faisant un angle de 60° avec la verticale. Il se déplace à vitesse constante sur une distance de 400 m sur un sol horizontal. C

Voici la solution détaillée pour chaque question :

Données du problème :

• Masse du skieur : $m = 70 \text{ kg}$
• Vitesse constante : $v = 10 \text{ km/h}$
• Angle de la perche avec la verticale : $\alpha = 60^\circ$
• Force de traction : $T = 100 \text{ N}$
• Distance parcourue : $d = 400 \text{ m}$
• Accélération de la pesanteur : $g = 10 \text{ N/kg}$
• Le sol est horizontal.

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1. Citer les forces exercées sur le skieur et préciser leur direction et leur sens.

Les forces agissant sur le skieur sont :

• Le poids ($\vec{P}$) : Force d'attraction gravitationnelle exercée par la Terre sur le skieur.
  • Direction : Verticale.
  • Sens : Vers le bas.
• La réaction normale du sol ($\vec{R}_N$) : Force exercée par le sol sur le skieur, perpendiculaire à la surface.
  • Direction : Verticale.
  • Sens : Vers le haut.
• La force de traction ($\vec{T}$) : Force exercée par la perche sur le skieur.
  • Direction : Fait un angle de $60^\circ$ avec la verticale (et donc $30^\circ$ avec l'horizontale).
  • Sens : Vers le haut et vers l'avant (dans la direction de la perche).
• La force de frottement ($\vec{f}$) : Force qui s'oppose au mouvement du skieur.
  • Direction : Horizontale.
  • Sens : Opposé au sens du mouvement (vers l'arrière).

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2. Calculer l'intensité de toutes les forces.

• Intensité du poids ($P$) :

  $$P = m \cdot g$$ $$P = 70 \text{ kg} \cdot 10 \text{ N/kg}$$ $$P = \boxed{700 \text{ N}}$$

• Intensité de la force de traction ($T$) : L'intensité de la force de traction