4) Autres forces s’exerçant sur le skieur
Il existe différentes forces qui s’exercent sur le skieur et qui varient en fonction de sa trajectoire. En effet, soit le skieur glisse en trace directe (ce qui est le cas pour le saut à ski), c'est-à-dire avec la semelle à plat sur la neige ; soit le skieur glisse en virage. Nous resterons sur l’étude du premier cas, le second étant complexe.
Lorsque le skieur glisse en trace directe, son mouvement est rectiligne. Il peut tout de même être uniforme, accéléré ou retardé. La plupart du temps, lors de la descente, le skieur passe par ces trois mouvements différents. Les 4 forces principales qui s’exercent sur le skieur ont chacune leurs propres caractéristiques :
Le poids P :
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Point d’application : centre de gravité du système
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Direction : verticale
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Sens : vers la Terre
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Valeur : P=mg (P en Newton ; m en kg et g intensité de pesanteur terrestre en N.kg-1
La réaction normale Rn :
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Point d’application : entre le ski et le sol
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Direction : perpendiculaire à la piste
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Sens : vers le haut
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Valeur : Rn
La réaction tangentielle Rt :
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Point d'application : surface de contact entre la piste et le ski
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Direction : parallèle à la piste
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Sens : sens contraire au mouvement du skieur
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Valeur : Rt
La résistance de l'air F :
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Point d’application : entre le skieur et l’air
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Direction : parallèle à la piste
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Sens : sens contraire au mouvement du skieur
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Valeur : F
Dans les quatre forces précédemment citées, deux se rejoignent, la réaction tangentielle ainsi que la résistance de l’air. En effet, Rt et F sont colinéaires, c'est-à-dire qu’elles ont le même sens et la même direction. Elles sont donc assimilables à une seule force parallèle à la piste.
Cependant, le poids ne varie pas car il ne dépend que de la masse du skieur et de l’intensité de pesanteur (9.81N.kg-1). La réaction normale ne varie pas non plus.
L’accélération ou le ralentissement du skieur ne sont déclenchés que par deux forces : la réaction tangentielle (la force de frottement) et la résistance de l’air.