Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Saut en chute libre.
Bonjour, j'aurais besoin de votre aide car je n'arrive vraiment pas mais alors vraiment pas à résoudre cet exercice.
Désolé,il est long, mais j'ai vraiment besoin de vous, personne ne pouvant m'aider.
J'espère que vous le pourrez, merci d'avance.
>> Enoncé :
Michel Fournier, 58 ans, ancien instituteur parachutiste de l'armée française, a annoncé hier son intention d'effectuer en septembre un saut en chute libre de 40.000 mètres d'altitude au dessus du Canada.
"Ce qui m'intéresse au premier chef, c'est le record et le challenge physique que représente ce saut " a déclaré M.Fournier à Paris.
Pour réaliser cet exploit, il serait équipé d'une combinaison pressurisée proche de celles utilisées par les astronautes mais modifiée pour résister à des températures extrêmement basses et équipé d'un parachute.
Il attendrait l'altitude de 40.000 mètres en 3 heures environ, à bord d'une nacelle elle aussi pressurisée et tirée par un ballon gonflé à l'hélium.
La durée du saut est évaluée à 6 min 25 secondes.
En l'absence de pression atmosphérique, Fournier dépasserait 1000 km/h 30 secondes après son départ en position verticale. Il serait ensuite progressivement freiné dans sa chute par la densification de l'air. Il pourrait alors reprendre une position horizontale et ouvrir son parachute à une altitude de 1000 mètres. Le record est actuellement détenu par l'américain Joseph Kittinger, qui, en août 1960 avait sauté d'une nacelle à 30840 mètres.
>> Voici les questions :
1)a- Qu'est-ce qu'une chute libre ? Le terme est-il bien adapté à ce saut ?
b- Pourquoi la combinaison est-elle pressurisée ?
2) Le système constitué par le parachutiste et son équipement subit une force d'attraction gravitationnelle de la part de la Terre.
a- Donner l'expression de cette force et en déduire l'intensité de la pesanteur g en fonction de la masse de la Terre Mt, de son rayon Rt, de l'altitude h et de G constante de gravitation universelle.
b- Déterminer l'intensité de la pesanteur g à l'altitude de 40.000 mètres, puis au niveau du sol.
c- Peut-on considérer que le poids ne varie pratiquement pas au cours de la chute ?
3) En admettant que le vitesse v atteinte au bout d'une hauteur h de chute libre est donnée par la relation v² = 2 g.h, vérifier que M.Fournier atteindrait la vitesse du son au bout de 30 secondes de chute libre.
4) Calculer le travail du poids sur la partie du saut correspondant à la chute libre, la masse m du parachutiste et de son équipement était estimée à 100 kg. En déduire la puissance moyenne de cette force.
-- Données :
Masse de la Terre : Mt = 5.97 x 10 puissance 24 Kg
Rayon terrestre : Rt = 6.37 x 10 puissance 3 Km
G = 6.67 x 10 puissance -11 S.I.
>> Mes quelques réponses (le reste je n'y suis pas arrivé)
1) a- Une chute libre a lieu lorsque le parachute est fermé. Oui et non, jusqu'à 39.000 m, ce terme est adapté.
b- La combinaison est pressurisée afin de résister à des températures extrêmement basses et aussi à cause de la pression atmosphérique.
2) a- g = (G x Mt) / (h x Rt)²
b- A 40.000 m -> g = (G x Mt) / (40.000 + Rt)²
Au sol -> g = (G x Mt) / Rt²
Je ne sais pas du tout si c'est bon, et c'est tout ce que j'ai réussi à faire, dsl, pouvez-vous m'aider svp ?? Déja me dire si mes réponses sont bonnes et ensuite m'aider pour la suite car là je suis vraiment perdue.
Bonjour, j'aurais besoin de votre aide car je n'arrive vraiment pas mais alors vraiment pas à résoudre cet exercice.
Désolé,il est long, mais j'ai vraiment besoin de vous, personne ne pouvant m'aider.
J'espère que vous le pourrez, merci d'avance.
>> Enoncé :
Michel Fournier, 58 ans, ancien instituteur parachutiste de l'armée française, a annoncé hier son intention d'effectuer en septembre un saut en chute libre de 40.000 mètres d'altitude au dessus du Canada.
"Ce qui m'intéresse au premier chef, c'est le record et le challenge physique que représente ce saut " a déclaré M.Fournier à Paris.
Pour réaliser cet exploit, il serait équipé d'une combinaison pressurisée proche de celles utilisées par les astronautes mais modifiée pour résister à des températures extrêmement basses et équipé d'un parachute.
Il attendrait l'altitude de 40.000 mètres en 3 heures environ, à bord d'une nacelle elle aussi pressurisée et tirée par un ballon gonflé à l'hélium.
La durée du saut est évaluée à 6 min 25 secondes.
En l'absence de pression atmosphérique, Fournier dépasserait 1000 km/h 30 secondes après son départ en position verticale. Il serait ensuite progressivement freiné dans sa chute par la densification de l'air. Il pourrait alors reprendre une position horizontale et ouvrir son parachute à une altitude de 1000 mètres. Le record est actuellement détenu par l'américain Joseph Kittinger, qui, en août 1960 avait sauté d'une nacelle à 30840 mètres.
>> Voici les questions :
1)a- Qu'est-ce qu'une chute libre ? Le terme est-il bien adapté à ce saut ?
b- Pourquoi la combinaison est-elle pressurisée ?
2) Le système constitué par le parachutiste et son équipement subit une force d'attraction gravitationnelle de la part de la Terre.
a- Donner l'expression de cette force et en déduire l'intensité de la pesanteur g en fonction de la masse de la Terre Mt, de son rayon Rt, de l'altitude h et de G constante de gravitation universelle.
b- Déterminer l'intensité de la pesanteur g à l'altitude de 40.000 mètres, puis au niveau du sol.
c- Peut-on considérer que le poids ne varie pratiquement pas au cours de la chute ?
3) En admettant que le vitesse v atteinte au bout d'une hauteur h de chute libre est donnée par la relation v² = 2 g.h, vérifier que M.Fournier atteindrait la vitesse du son au bout de 30 secondes de chute libre.
4) Calculer le travail du poids sur la partie du saut correspondant à la chute libre, la masse m du parachutiste et de son équipement était estimée à 100 kg. En déduire la puissance moyenne de cette force.
-- Données :
Masse de la Terre : Mt = 5.97 x 10 puissance 24 Kg
Rayon terrestre : Rt = 6.37 x 10 puissance 3 Km
G = 6.67 x 10 puissance -11 S.I.
>> Mes quelques réponses (le reste je n'y suis pas arrivé)
1) a- Une chute libre a lieu lorsque le parachute est fermé. Oui et non, jusqu'à 39.000 m, ce terme est adapté.
b- La combinaison est pressurisée afin de résister à des températures extrêmement basses et aussi à cause de la pression atmosphérique.
2) a- g = (G x Mt) / (h x Rt)²
b- A 40.000 m -> g = (G x Mt) / (40.000 + Rt)²
Au sol -> g = (G x Mt) / Rt²
Je ne sais pas du tout si c'est bon, et c'est tout ce que j'ai réussi à faire, dsl, pouvez-vous m'aider svp ?? Déja me dire si mes réponses sont bonnes et ensuite m'aider pour la suite car là je suis vraiment perdue.
*** message déplacé ***
Bonjour,
1a) Le terme est particulièrement bien adapté pour le début du saut où l'atmosphère est si raréfiée que le parachutiste ne rencontre presqu'aucune résistance
1b) Ne confonds pas l'isolation thermique (nécessaire ; le résultat du calcul sur la puissance montre pourquoi) et la pressurisation. La pressurisation est indispensable pour l'équilibre des pressions du corps et pour la respiration.
2a) Tu as probablement mal dactylographié ; au dénominateur ce n'est pas (h x Rt)2 mais c'est (h + Rt)2 (comme tu l'as écrit pour 2b)
2b) C'est cela. Les applications numériques ? Tu en as besoin pour répondre à 2c.
Il faut continuer.
ritalo5551.
Je découvre que tu pratiques le muli-post. Tu as posté deux fois ce long sujet. Ceci n'est pas autorisé sur ce site. Va relire les réponses aux questions Q02 et Q03 : 
[lien]
...
2)b - Donc je trouve 185.193,5997 à l'altitude de 40.000 mètres et 9.813.440,652 au niveau du sol
c - Donc j'ai mis non et les résultats du dessus le prouvent car les valeurs ne sont pas égales mais je ne sais pas comment l'expliquer autrement.
Est-ce bon ?
Je ne sais pas ce que veulent dire ces nombres sans unité. Donc je ne peux répondre.
Ce que tu sais déjà c'est que tu dois trouver environ 9,81 m.s-2 au niveau du sol (c'est une valeur de g qui convient bien pour Paris, peut-être aussi pour le Canada)
Tu ne dis pas si tu es allé(e) lire la FAQ et que tu as compris qu'il ne faut plus faire de multi-post.
Oui c'est bon j'y suis allé.
Quant à l'unité, ce sont des newtons.
Pour le c- peut-on m'aider !!!
En coulomb alors mais franchement je ne vois pas pourquoi ce ne sont pas des newtons !
Quand tu auras corrigé tes résultats pour la question 2b (qui sont faux tous les deux actuellement et pour lesquels je t'ai donné une indication suffisante) la réponse à la question 2c sera facile.
Donc la réponse pour la 2)b est 185 193,5997 micro m.s-2 à l'altitude de 40.000 mètres et de 9 813 440,652 m.s-2 au niveau du sol.
Juste une petite question , qu'est-ce-que cela donne en m.s-1 ?
Pour la -c- j'ai répondu : Non on ne peut pas considérer que le poids ne varie pas, car l'intensité de pesanteur, elle, varie.
Est-ce-que tout cela va ?
Selon moi ces deux valeurs sont fausses :
La valeur de la première est fausse
L'unité de la deuxième est fausse
Impossible de convertir des accélérations (m.s-2) en vitesse (m.s-1) : ce sont des grandeurs différentes...
Je vais recalculer la première, pour la deuxième c'est 9 813 440,652 micro m.s-2 excuse moi
Et pour la première c'est 1 851 935, 997 micro m.s-2
Pour la -c- est-ce bon ?
Je ne comprends pas ton résultat pour la hauteur de 40 000 m
Dans ce cas (40 000 m) quelle distance du centre de la Terre utilises-tu ?
Pour 40.000 mètres, j'ai fait g = (G x Mt) / (40 000 + Rt)²
Avec G = 6.67 x 10-11
Mt = 5.97 x 1024
Rt = 6.37 x 103
Ça va beaucoup mieux n'est-ce pas...
Mon opinion pour la question 2c : je ne tiendrais pas compte de cette différence d'accélération de la pesanteur et donc de poids. Sinon tu t'engages dans des calculs abominables (les météorologues ont inventé le "mètre géopotentiel" pour cela).
En admettant que la vitesse v atteinte au bout d'une hauteur h de chute libre est donnée par la relation v² = 2g.h, vérifier que M.Fournier atteindrait la vitesse du son au bout de 30 secondes de chute libre.
Sur le dessin on voit qu'au bout de 30 secondes, il est à 35.000 mètres d'altitude, il a parcouru 5000 mètres.
J'ai fait g = (G x Mt) / (h + Rt)² = (6.67 x 10-11 x 5.97 x 1024) / (5 + 6.37 x 103)² , j'ai ensuite multiplié par 2 puis par h.
J'ai ensuite fait racine du tout et je ne trouve pas du tout 1063 km/h !
J'ai fait la même chose avec 35.000 à la place de 5.000 et ça ne marche pas non plus !!
Que dois-je faire ? pourriez vous m'aider svp!
Moi je n'ai pas le dessin...
Mais je trouve bien une vitesse de l'ordre de 1 000 km.h-1...
Tu n'as plus besoin de calculer g (ton calcul avec 5 était tout à fait faux d'ailleurs ; celui avec 35 km était peut-être bon). Adopte g = 9,75 m.s-2 si tu veux prendre la "moyenne"...
h = 5 000 m de chute
Nous avons g et h dans les unités SI quelle sera l'unité de vitesse ? Quelle valeur pour cette vitesse dans l'unité SI et en km.h-1 ?
2g . h = 19.25 x 5000 = 96250
Racine de 96250 = 310, 24 .....
ça ne va pas je ne comprends pas
Quant à tes 2 questions de la fin je n'ai rien compris dsl.
Si ça va très bien parce que 310,24 ce sont des mètres par seconde (m.s-1, l'unité SI de la vitesse) ce qui correspond à 1 117 km/h
Oui mais moi il me faut trouver 1063 km/h , non ?
Bonjour, j'aurais besoin de votre aide car je n'arrive vraiment pas mais alors vraiment pas à résoudre cet exercice.
Désolé,il est long, mais j'ai vraiment besoin de vous, personne ne pouvant m'aider.
J'espère que vous le pourrez, merci d'avance.
>> Enoncé :
Michel Fournier, 58 ans, ancien instituteur parachutiste de l'armée française, a annoncé hier son intention d'effectuer en septembre un saut en chute libre de 40.000 mètres d'altitude au dessus du Canada.
"Ce qui m'intéresse au premier chef, c'est le record et le challenge physique que représente ce saut " a déclaré M.Fournier à Paris.
Pour réaliser cet exploit, il serait équipé d'une combinaison pressurisée proche de celles utilisées par les astronautes mais modifiée pour résister à des températures extrêmement basses et équipé d'un parachute.
Il attendrait l'altitude de 40.000 mètres en 3 heures environ, à bord d'une nacelle elle aussi pressurisée et tirée par un ballon gonflé à l'hélium.
La durée du saut est évaluée à 6 min 25 secondes.
En l'absence de pression atmosphérique, Fournier dépasserait 1000 km/h 30 secondes après son départ en position verticale. Il serait ensuite progressivement freiné dans sa chute par la densification de l'air. Il pourrait alors reprendre une position horizontale et ouvrir son parachute à une altitude de 1000 mètres. Le record est actuellement détenu par l'américain Joseph Kittinger, qui, en août 1960 avait sauté d'une nacelle à 30840 mètres.
4) Calculer le travail du poids sur la partie du saut correspondant à la chute libre, la masse m du parachutiste et de son équipement était estimée à 100 kg. En déduire la puissance moyenne de cette force.
----------------------------------------------------------------------------
>> Je sais que :
-Travail du poids = poids x déplacement
Poids = m.g
Déplacement = (1/2)gt² puisqu'on a un mouvement uniformément accéléré pendant t=30 s.
Puissance=travail x t
>> Je voulais cependant savoir si :
1 - gt² = g x t² ou gt² = (g x t)²
2 - Pour calculer la puissance je fais travail x t (en secondes ou en minute ?? )
Travail x 30
ou Travail x 1/2 ?
Merci d'avance et dites moi si quelque chose de ce que j'ai dit est faux.
*** message déplacé ***
Désolé ce n'était pas là que je voulais le poster mais dans la partie PHYSIQUE !!
N'hésitez quand même pas à me répondre.
Merci d'avance.
*** message déplacé ***
Non, tu n'as pas à trouver cette valeur. D'où la sors-tu ? Ne prends pas la peine de me répondre... la vitesse du son dépend beaucoup de la pression et de la température de l'air. La vitesse du son à 35 km d'altitude n'est pas du tout la même que la vitesse du son au sol...
Quelle vitesse (en m/s et en km/h) trouves-tu pour 5 000 m de chute (quand il est encore à 35 km d'altitude) ?
La valeur de 1063 km/ h est celle indiquée sur le dessin, c'est pour cela que je dis ça !
De plus, j'ai une autre question :
4) Calculer le travail du poids sur la partie du saut correspondant à la chute libre, la masse m du parachutiste et de son équipement était estimée à 100 kg. En déduire la puissance moyenne de cette force.
----------------------------------------------------------------------------
>> Je sais que :
-Travail du poids = poids x déplacement
Poids = m.g
Déplacement = (1/2)gt² puisqu'on a un mouvement uniformément accéléré pendant t=30 s.
Puissance=travail x t
>> Je voulais cependant savoir si :
1 - gt² = g x t² ou gt² = (g x t)²
2 - Pour calculer la puissance je fais travail x t (en secondes ou en minute ?? )
Travail x 30
ou Travail x 1/2 ?
Merci d'avance et dites moi si quelque chose de ce que j'ai dit est faux.
Tu as plusieurs difficultés qu'il serait bon que tu cherches à éliminer.
La première, pour la physique, est une difficulté avec les unités et les grandeurs
Presque toutes tes erreurs jusqu'à la question 3 étaient des erreurs d'unité.
Tu proposes de travailler avec un temps exprimé en minute ; je t'ai indiqué qu'il était largement préférable de tout exprimer dans le système d'unités international, le SI ; cherche ce chapitre dans ton cours et révise les unités du SI ; l'unité de temps est la seconde.
Ici à la question 4 tu as une erreur sur les grandeurs (puissance et travail) ; appelle cela si tu veux une erreur de définition.
Puissance = travail / temps
Qu'est-ce que l'exercice considère comme "chute libre" ? Peut-être seulement les 5 000 premiers mètres (et non pas jusqu'à l'ouverture du parachute) ? Un indice (car je n'ai ni l'énoncé complet ni le "dessin" dont tu parles) serait dans la vitesse : si la vitesse réellement atteinte après les 5 000 premiers mètres de chute est de 1 063 km/h, ceci est inférieur à ce que donne le calcul d'une chute libre et voudrait donc dire (ce qui est plus que probable) que les frottements sur les molécules d'air, et donc la résistance de l'air même raréfié, ont commencé à se faire sentir de manière mesurable.
Enfin, difficulté avec l'écriture algébrique :
(1/2)gt2 = (1/2).g.t.t
En revanche je te félicite de poser des questions. Tu as des doutes et tu cherches à progresser. C'est ainsi que tu y arriveras.
Je viens de constater que tu as posté une troisième fois ce sujet (le 3 à 16 h 43) ; si je l'avais vu avant je ne t'aurais pas répondu. Tu n'as pas le droit de faire du multi-post et tu le sais.
Va relire la FAQ : [lien]
Tu pourrais être sanctionné !
Bon je suis un de ses amis et je peux vous dire que ce bannissement arrive au plus mauvais des moments !!
Donc voici le début du saut :
Donc pourrait-on nous aider à répondre à ces questions ?
a- Qu'est-ce qu'une chute libre ? Le terme est-il bien adapté à ce saut ?
b- Pourquoi la combinaison est-elle pressurisée ?
Surtout à la deuxième svp.
Bonjour todd,
Merci de ta réponse et de ton aide pour ritalo5551. Tu peux lui redire l'importance de respecter les règles du forum.
J'ai déjà répondu à beaucoup de questions...
Pour celles que tu indiques j'ai répondu le 01/11 à 6 h 04
OK d'accord donc elle lui permet de respirer, c'est ça ?
Et au fait , avec le dessin que peux-tu en déduire ?? Le terme est-il bien adapté ou pas ?
La combinaison permet de respirer ; elle permet aussi aux gaz dissous dans le sang de ne pas causer un accident mortel.
C'est plutôt le calcul qui me fait dire que la chute est vraiment libre au début (le terme est bien adapté) et que plus le parachutiste descend plus son corps est freiné par l'atmosphère rencontrée qui est de plus en plus dense au fur et à mesure de la descente.
La vitesse indiquée sur le dessin est de 1063 km/h après 5000 m de chute ; le calcul conduit à environ 1120 km/h (messages du 2/11 à 14 h 33 et 16 h 28) : preuve qu'il y a freinage et que donc c'est un peu moins une "chute libre" au sens des physiciens... (mais c'est une chute libre au sens des parachutistes).
2) Le système constitué par le parachutiste et son équipement subit une force d'attraction gravitationnelle de la part de la Terre.
>> Donner l'expression de cette force et en déduire l'intensité de la pesanteur g en fonction de la masse de la Terre Mt, de son rayon Rt, de l'altitude h et de G constante de gravitation universelle.
Pour cette question là , j'ai répondu :
* F(Terre/parachutiste) = G x Mt x m (où m est m est la masse de M.Fournier)
* G = (G x Mt) / (h + Rt)²
Est-ce-bon ???
Merci pour vos réponses.
Question déjà posée (voir plus haut, le 31 octobre à 19 h 16, et à laquelle j'ai déjà répondu, voir plus haut, le 1 novembre à 6 h 04). C'était d'ailleurs mieux écrit car ici il y a confusion entre la valeur de l'accélération (g minuscule) et la constante de la gravitation universelle (G majuscule)
C'est
g en m.s-2
G en unités SI (N.m2.kg-2)
Mt en kg
R et h en m
-- Oui mais ta réponse Coll c'est pour la deuxième question, non : déduire l'intensité de la pesanteur g en fonction de la masse de la Terre Mt, de son rayon Rt, de l'altitude h et de G constante de gravitation universelle.
-- Pour la première question : Donner l'expression de cette force
Est ce que cela est la réponse ?? > F(Terre/parachutiste) = G x Mt x m (où m est la masse de M.Fournier)
???
Annuler
connectez vous