Un skieur de masse M = 60 kg, est tiré à vitesse constante par un scooter des neiges sur une distance AB = 50 m. La piste est incliné d'un angle "alpha" = 30 ° par rapport à l'horizontale. La valeur de la force motrice est F= 400 N. g= 10 m/s².



1. Quelle est la variation de l'énergie mécanique du skieur entre les points A et B ?
L'énergie mécanique est la de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle.
Dans ce cas, la vitesse, et en conséquence l'énergie cinétique sont constantes.
Le centre de gravité du skieur s'élève d'un hauteur H= AB sin "alpha" = 50 sin 30 = 25 m
Donc l'énergie potentielle de pesanteur du skieur augmente de : mgH= 60 *10 *25 = 15000 J
L'énergie mécanique du skieur augmente de kJ.



2. Quel est le travail W de la force motrice F au cours du parcours AB ?

W= 400*50 = 20000J = kJ

3. Comparer la variation d'énergie mécanique et le travail de F. Conclure.
Si seul le poids travaille, alors l'énergie mécanique est constante.
De plus la force R, au déplacement, ne travaille pas.
La variation de l'énergie mécanique est inférieure au travail de la force motrice. En conséquence, une autre force que la force motrice F, effectue un travail .

Travail de la force de frottement ( valeur supposée constante), colinéaire à la vitesse mais de sens contraire : -fAB= -50 f = 15-20 = -5 kJ
d'où la valeur de f : 5/50 = 0,1 kN = N.