1ERE ERGO – EXERCICES SUPPLEMENTAIRES– PAGE 3
3. Fauteuil roulant
Un fauteuil roulant de 12 kg est poussé sur une surface :
1
er cas : Horizontale
2
ème cas : Inclinée à 5°
Une femme tétraplégique de 68 kg est assise dans ce fauteuil ; une
infirmière la pousse avec une force de 100 N dirigée parallèlement
au sol (vers le haut pour le cas (b)). Si les frottements sont
négligés,
(a)
Faire un schéma et représenter toutes les forces extérieures agissant sur le fauteuil ;
(b)
Choisir un référentiel approprié ;
(c)
Ecrire l’équation vectorielle du mouvement (2ème loi de Newton);
(d)
Projeter cette équation suivant les axes du référentiel ;
(e)
Calculer l'accélération du fauteuil.
(f)
Avec quelle force minimum l’infirmière doit-elle pousser le fauteuil pour le faire avancer –en
montée- sur le plan incliné à 5° ?
4. Rollfiets
Le Rollfiets se compose d'un fauteuil manuel tout
terrain et d'un vélo VTT. Le coefficient de
frottement de roulement est égal à 0,07. Le rollfiets
pèse 18 kg, le garçon 32 kg et son papa 78 kg. Ils
roulent sur route de campagne plane et horizontale.
On admet que chacune des roues supporte le tiers du
poids du système : «
Fauteuil + Vélo + Garçon + Papa
. »
(a)
Faire un schéma et représenter toutes les forces
extérieures agissant sur le Rollfiets ;
(b)
Choisir un référentiel approprié ;
(c)
Ecrire l’équation vectorielle du mouvement (2ème loi de Newton);
(d)
Projeter cette équation suivant les axes du référentiel ;
(e)
Quelle force motrice minimum le papa doit-il développer pour rouler à vitesse constante ?
(f)
Quelle est l’accélération du système pour une force motrice de 200 N ?