COMPETENCES
Le water jump est une activité en plein essor. Le principe est simple :
un skieur glisse sur un toboggan préalablement mouillé et terminé par un tremplin. A la sortie du tremplin, le skieur effectue un saut au chute libre avant de terminer sa
course dans un plan d’eau.
Le water jump est souvent pratiqué l’été par les skieurs qui ne peuvent
s’entraîner sur les pistes faute de neige.

Doc 1 Schéma de la situation
DONNEES 1
DONNEES 2 Caractéristiques de deux tremplins
( voir les photos )


Questions

1- Utilisation du tremplin débutant

a. Exprimer l'énergie mécanique Em(A) du système étudié à l’instant initial, lorsque le skieur s’élance du point À sans vitesse initiale, ainsi que son énergie mécanique Em(B) au point B, sachant que son énergie potentielle de pesanteur Epp est nulle au niveau du sol.

b. Exprimer la variation d'énergie mécanique delta Em du système entre A et B, en supposant que la descente se fait sans frottement. En déduire la valeur vB de la vitesse du skieur au point B.

2- Utilisation du tremplin médian

a. La valeur de la vitesse du skieur à la sortie du tremplin double-telle lorsque la hauteur H du toboggan double ?
Justifier qualitativement la réponse

b. Lors de sa descente, le skieur subit en réalité des frottements exercés par l’eau présente sur le toboggan et sur le tremplin
En assimilant le trajet le long du toboggan, puis du tremplin à deux segments de droite [ AO] et [ OB], estimer le travail de cette force de frottement de norme constante F= 120 N sur l’ensemble du trajet entre A et B.

c. Exprimer alors la variation d'énergie mécanique delta Em’ du système entre A et B. En déduire la valeur vB’ de la vitesse du skieur en B.

d. Comparer les valeur vB et vB’ Commenter.