l'épreuve du saut à ski consiste à se laisser glisser le long d'un tremplin puis à progresser dans l'air. Atterrir le plus loin possible dépend de nombreux paramètres : énergie, vitesse, poids… sans oublier la réglementation !
1. Mouvement et énergie (12,5 points)
1.1 En utilisant les repères A, B, C, D et E, indiquer la portion de trajectoire sur laquelle le mouvement est rectiligne.
1.2. Au départ, le sauteur est immobile. Entre les points A et C, sa vitesse augmente.
1.2.1. Justifier que l'énergie cinétique du skieur est nulle au départ.
1.2.2. Expliquer sans calcul l'évolution de l'énergie potentielle du skieur entre le point A et le point C.
1.3. La valeur de la vitesse en bas du tremplin, au point C, est une donnée importante. Elle peut atteindre la valeur de 25 m/s.
En utilisant les **documents 1 et 2**, indiquer à quel autre mode de déplacement correspond cette valeur de la vitesse. Expliquer la démarche en quelques phrases.
**2. Être prêt pour le jour J (3 points)**
Après des mois d'entraînement, Arthur et Louis, deux jeunes espoirs du saut à ski français, sont prêts à concourir pour la future Coupe du Monde.
L'absorption de sucres est importante lors de la préparation des sportifs. Le sucre commercial a pour formule $C_{12}H_{22}O_{11}$.
L'organisme le transforme en glucose de formule $C_6H_{12}O_6$.
Indiquer, en apportant un argument, si la transformation dans l'organisme est de nature chimique ou physique.
**3. La réglementation sur le poids minimal (7 points)**
Afin de préserver la santé des sauteurs, tentés d'être toujours plus légers, la Fédération Internationale de ski (FIS) a introduit en septembre 2004 une nouvelle réglementation dont un extrait figure sur le document 3.
En application de cette réglementation, les juges ont interdit à l'un des deux jeunes espoirs français de participer à la première épreuve.
À l'aide des documents 3 et 4, identifier le sauteur pénalisé. Préciser la démarche.
Pour mémoire, un objet de masse 1 kg a un poids de 9,8 N.
1.1. Le mouvement est rectiligne sur AB, car la trajectoire est une droite.
1.2.1 La vitesse est nulle au départ donc l’énergie cinétique $Ec = \frac{1}{2}mv^{2}$ est nulle aussi.
1.2.2. l’altitude diminue de 1 à C donc l’énergie potentielle diminue de A à C.
1.3. D’après le graphique, 25 m/s = 90 km/h
Par le calcul : (non demandé)
$25$ m/s $= \frac{25}{1}$ m/s
$25m$ $=$ 0,025 km et $1s = \frac{1}{3600s}$
donc $25$ m/s $= \frac{25}{1}$ m/s $= \frac{0,025}{\frac{1}{3\,600}}$ km/h $=$ 90 km/h
Le skieur va aussi vite qu’une voiture.
Si la transformation était physique, la molécule n’aurait pas été transformée en une autre.
(P en N, m en kg et g en N/kg)
667,38 N > 666N, donc il peut participer à la compétition.
Le skieur qui a une taille de 170 cm a un poids de : $P = m \times g = 60,8 \times 9,8 = 595,84N$
595,84 N < 598N, donc il ne peut pas participer à la compétition.
C’est le skieur de 170 cm qui a été pénalisé.