Forces qui s'appliquent sur un skateur Problème

Un skateur prend son élan sur une piste horizontale puis saute à partir d'un tremplin. Le système étudié est ici {skateur + skate} et est désigné seulement « skateur » dans l'exercice.

-

Premièrement, on s'intéresse au mouvement du skateur sur la partie horizontale.

a

Quelles sont les deux forces qui s'exercent sur le skateur dans cette phase (les frottements exercés par le support étant négligés) ?

b

À quelle catégorie de forces appartiennent ces deux forces ?

c

Quelle est la représentation correcte de ces deux forces (à partir du centre de gravité G du système) ?

d

La masse du système {skateur + skate} est de 85 kg.

Quelle est la valeur de son poids ?

Donnée : intensité de la pesanteur g = 9,81 \text{ N} \cdot \text{kg}^{−1}.  

e

Dans cette phase, le mouvement du skateur dans le référentiel terrestre est rectiligne et uniforme.

Que peut-on en déduire quant à valeur de la réaction normale exercée par la piste ?

À présent, on étudie le mouvement du skateur après son saut.

a

À quelle force est soumis le skateur dans cette phase (les frottements exercés par l'air étant négligés) ?

b

Quelle est la représentation correcte de cette force (à partir du centre de gravité G du système) ?

c

Dans cette situation, que prévoit le principe de l'inertie quant au mouvement du skateur dans le référentiel terrestre ?

d

Pendant sa chute, le skateur exerce une force \overrightarrow{F_1} sur son skate :

-

Quelle est la représentation correcte de la force \overrightarrow{F_2} que son skate exerce, en retour, sur le skateur ?