Exploiter la conservation de l'énergie mécanique dans le cas d'un mouvement uniformeProblème

Un parachutiste, de masse totale m = 80 kg, saute à partir d'un hélicoptère en vol stationnaire à une altitude de 2 500 m.

Dans son saut, on peut distinguer deux phases : 

Durant la première phase de son saut, la vitesse passe de 0 à 190 km/h.
Puis, à l'ouverture du parachute, la vitesse décroît jusqu'à 15 km/h. La vitesse garde ensuite cette valeur jusqu'à l'atterrissage qui se fait sur un plateau situé à 200 m d'altitude.

Données :

  • Accélération de la pesanteur : g = 9{,}81 \text{ m.s}^{−2}
  • L'énergie potentielle de pesanteur est nulle à une altitude de 0 mètre.

Quelle est l'énergie mécanique du parachutiste dans le champ de pesanteur terrestre lorsqu'il vient juste de quitter l'hélicoptère immobile par rapport à la Terre ? 

Quelle est l'énergie mécanique du parachutiste dans le champ de pesanteur terrestre juste avant son atterrissage ?

L'énergie mécanique du parachutiste dans le champ de pesanteur terrestre n'est pas restée constante, le parachutiste est soumis à des frottements de l'air.

Quel est le travail de la force de frottement de l'air sur le parachutiste tout au long de la chute ?

De quelle hauteur devrait se faire une chute libre sans vitesse initiale pour que la vitesse à l'arrivée sur le sol soit également de 15 km/h ?