Partie 1 - Comportement mécanique (cinématique) · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole - AC 2023

Thème : Comportement mécanique : cinématique, transmission de mouvement et vitesses · Tiré du sujet Métropole France - Architecture et Construction (AC) (2023)

Énoncé

Partie 1: le type de piste et les dimensions du vélodrome sont-ils justifiés ?

Cette partie concerne le vélodrome avant couverture.

Dès le début du projet, le client envisageait une piste en béton, notamment pour sa capacité à résister aux intempéries. Il existe des pistes en béton sur remblai ou en béton sur ossature, dont les principes constructifs sont présentés dans le DT1.

La Fédération Française de Cyclisme impose que la longueur de la piste principale LgL_g soit choisie de telle sorte qu'un nombre entier de demi-tours représente 1 km.

Dans les virages sur la piste principale, le cycliste est en mouvement circulaire autour du point O (voir DR2), avec une vitesse maximale de 85 km⋅h−185\text{ km}\cdot\text{h}^{-1}.

Pour pallier l'effet centrifuge, les virages sont relevés, c'est-à-dire inclinés d'un angle αp\alpha_p.

Dans les virages sur la piste principale, le cycliste est en mouvement circulaire autour du point OO (voir DR2), avec une vitesse maximale de 85 km⋅h−185\text{ km}\cdot\text{h}^{-1}.

Question 1.4

Tracer à l'échelle le vecteur vitesse linéaire du cycliste, V⃗cycliste/piste\vec{V}_{\text{cycliste/piste}} sur la piste principale pour une vitesse maximale, au point indiqué sur le DR2.

Échelle des vitesses: 1 cm→20 km⋅h−11\text{ cm} \rightarrow 20\text{ km}\cdot\text{h}^{-1}

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Corrigé

Corrigé proposé par AprenAI (non officiel)

Question 1.4 : Tracer à l'échelle le vecteur vitesse linéaire du cycliste, V⃗cycliste/piste\vec{V}_{\text{cycliste/piste}} sur la piste principale pour une vitesse maximale, au point indiqué sur le DR2.

Réponse : Vecteur vitesse V⃗cycliste/piste\vec{V}_{\text{cycliste/piste}} tracé au point cycliste : - Point d'application : position du cycliste (point rouge repéré sur la trajectoire circulaire du DR2). - Direction : tangente à la trajectoire circulaire en ce point, c'est-à-dire perpendiculaire au rayon horizontal [O,cycliste][O, \text{cycliste}] (direction verticale). - Sens : vers le haut, dans le sens de parcours indiqué par la flèche bleue. - Longueur : 4,25 cm4{,}25\text{ cm} (soit 85/20=4,25 cm85 / 20 = 4{,}25\text{ cm}).

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