Curling : le lancer de la pierre

[marion term s]

Bonjour, j'ai besoin de votre aide pour cet exercice :
Au curling, pendant la phase de "pousser et glisser",le joueur exerce sur la pierre, dont la vitesse initiale est nulle, une force F horizontale que l'on supposera constante (phase 1). Le joueur lâche ensuite la pierre qui glisse sur la glace (phase 2).
Un film vidéo tourné lors d'une compétition montre que la phase 1 de pousser et glisser dure environ 5 secondes.
Dans la phase 2, lorsque la pierre est lâchée , on mesure une distance parcourue de D=25 m pendant une durée de 25 secondes.
On supposera que le mouvement de la pierre sur la glace se fait sans frottements selon une droite horizontale. On pourra modéliser la pierre par un point matériel A de masse m=20 kg.

1) Établir la nature du mouvement de A dans chacune des 2 phases.
2) Tracer la courbe représentant la vitesse du point A en fonction du temps pour les phases 1 et 2.
3)Déterminer la valeur de la force F exercée par le joueur sur la pierre dans la phase 1.

1) Pour la question 1 j'ai mis que le référentiel était le référentiel terrestre. Dans la phase 1, la pierre était soumise à son poids(vecteur P), à la force exercée par la glace (vecteur R) et à la force exercée par le joueur (vecteur F). La masse de la pierre est constante donc d'après la deuxième loi de Newton :
vecteur P + vecteur R + vecteur F = m x vecteur A.
Comme les vecteurs P et R ont une direction verticale et sont opposés on a vecteur P + vecteur R = 0 (vecteur nul)
On a donc vecteur F = m x vecteur a. Le vecteur a = vecteur F/ m. F étant constante, durant la phase 1 le mouvement du point A de la pierre est rectiligne et uniformément accéléré.
Durant la phase 2, la pierre n'est plus soumise à la force F donc on a vecteur P + vecteur R = vecteur nul. Le point A a donc un mouvement rectiligne et uniforme.

2) Pour la question 2, ce que j'ai fait correspond à l'image de la pièce jointe

3) Pour la question 3, je ne comprend pas la correction qui est proposée en ligne. J'avais fait F= a x m =1/5 x 20 = 4N (J'avais trouvé a=1/5 avec le coefficient directeur de la droite du graphique précédent). Dans la correction li trouve aussi 4N mais ils utilisent une méthode que je ne comprend pas.
Voila ce qui est proposé dans la correction "On choisit un axe (O; vecteur i) de direction la trajectoire et de sens celui du déplacement avec une origine x=0 au point de lancement à la date t0 = 0. On appelle t' la date de fin de la phase 1. v1x = axt quand t=t', alors V1x= V2x.
Nous avons établit que v1x=v2x soit v2x=Ft'/m on a alors F=mV2x/t' d'où F=4N."
Pouvez vous m'aider ?
Merci d'avance

[SoS(3)]

Bonjour Marion

1. et 2. excellent

3 garder votre réponse qui est très bonne, l'accélération étant constante. En fait c'est la même méthode exprimée différemment. Il faut peut être juste rappeler que a = dv/dt.

[marion term s]

Pouvez vous juste m'expliquer comment ils obtiennent v1x = ax x t ? Je pense qu'ils se sont servis du fait que a=dV/dt mais je ne vois pas comment ils ont fait après. Est ce qu'ils ont utilisés une primitive ?

[SoS(3)]

alors ici vx= v (1 seule composante) donc graphiquement v= k.t (avec k constante) or a = dv/dt donc a =k qui est aussi le coefficient directeur de la droite.
Avez vous compris ?

[marion term s]

Oui j'ai compris, merci beaucoup.

SUJET CLOS PAR LES MODÉRATEURS, SI VOUS VOULEZ LE RELANCER VOUS DEVEZ REFORMULER UNE QUESTION !