En quoi le schuss en ski est-il un moyen d’aller plus vite en ski ?

« En quoi le schuss en ski est-il un moyen d’aller plus vite en ski ? Introduction : Le ski de vitesse ou kilomètre lancé est un sport d'hiver de la famille du ski alpin qui consiste à descendre une piste enneigée le plus vite possible à l'aide de skis..

Le ski de vitesse est le sport non-motorisé où les pointes de vitesse sont les plus élevées après le parachutisme.

En effet le record de vitesse à ce jour à été remporté par un italien, qui a atteint une vitesse d’environ 250 km/h. Longtemps, les skieurs professionnels ont recherché la vitesse, le meilleur moyen pour gagner quelques millièmes de seconde leur permettant d’atteindre un podium.

Ils en ont tiré la conclusion que la position du tout schuss est un des moyens pour aller plus vite.

Ce phénomène peut-être expliqué par l’étude du mouvement et des forces s'exerçant sur le skieur.

Car oui, sous les skis des coureurs, il y a de la science.

Mais alors quels sont les phénomènes physiques qui "permettent" aux skieurs d'atteindre ces vitesses vertigineuses ? Développement : Intuitivement, on imagine que plus le skieur est lourd, plus il ira vite.

C'est vrai et faux. Partons d'un cas simple.

Imaginons un skieur qui s'élance du haut d'une piste pour la descendre tout schuss.

Dans un monde idéal où la physique resterait relativement simple, notre skieur ne subirait aucun frottement susceptible de le freiner.

La seule force qui le ferait avancer, c'est son poids. Attention, contrairement à ce que l'on dit dans le langage courant, le poids est une force (qui s'exprime en newton) à la différence de la masse.

Le poids est le produit de la masse et d'une constante g appelée accélération gravitationnelle terrestre (9.81 m/s²). Depuis Newton et sa deuxième loi, la somme des forces est égale à la masse multipliée par l'accélération.

Le skieur descend la pente, donc son accélération est dirigée dans ce sens-là. En revanche, le poids, lui, est dirigé vers le centre de la Terre.

Et c'est en fait qu’uniquement grâce à ce qu'on appelle la composante du poids parallèle à la pente, que le skieur dévale la pente. Ainsi selon la 2ème loi de Newton , l'accélération du skieur multiplié par la masse est égale à la composante du poids, P , qui est elle-même égale au produit de la masse, de la constante g et du sinus de l'angle de la pente.

Donc, l'accélération de notre skieur dépend uniquement de l'inclinaison de la piste, et non de sa masse. x C'est pour cette raison qu’une personne plus jeune dévale (à peu près) la piste à la même vitesse que vous.

Nous n'avons jusqu'alors parlé que de l'accélération et non de la vitesse. L'accélération étant constante, la vitesse augmentera perpétuellement, sans se soucier de la masse. Mais le monde est mal fait et un skieur subit des frottements qui complexifient.

En réalité, le skieur est ralenti à la fois par le frottement de son ski sur la neige et par l'air qui l'entoure. L'interaction entre le skieur et le sol dépend de la masse du skieur qui "presse" sur le ski. Plus il est lourd, plus les frottements sont importants.

De la même façon que pour le poids, une force proportionnelle à la masse implique une accélération indépendante de celle-ci. Donc le freinage causé par les frottements du ski sur la neige est indépendant de la masse du skieur.

En revanche, ce “freinage” est influencé par le fartage des skis qui améliore la glisse, la forme du ski, sa longueur.. »