Forces et variation de vitesse
Mouvement et forces - Physique-Chimie Spécialité
Exemple d'exercice parmi les 10 exercices du chapitre
Dans le cas général, une montgolfière décolle lorsque la poussée d’archimède, une force dirigée verticalement vers le haut, est plus grande que son poids.
La norme de cette poussée \(F_A\) se calcule à partir du volume d’air déplacé par la montgolfière : \(F_A = \rho_{air} \times V \times g\).
On s'intéresse à une montgolfière de volume \(V= 222 m^{3}\) et de masse totale \(m = 336 kg\).
Dans tout l’exercice on suppose que la montgolfière n’est soumise qu’à la poussée d’Archimède et à son poids.
Les mouvements sont étudiés dans le référentiel terrestre, supposé galiléen.
- Accélération normale de la pesanteur : \(g = 9,81 m\mathord{\cdot}s^{-2}\).
- Masse volumique de l'air : \( \rho_{air}= 1,22 kg\mathord{\cdot}m^{-3}\)
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.
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On représente le système sur un schéma.
En partant du marqueur rouge, tracer la résultante des forces qu'il subit.On arrondira à \(300N\) près et on prendra 1 carreau pour \(300N\).
À \( t_{0} \), la montgolfière est en alitude et a une vitesse nulle.
En utilisant la deuxième loi de Newton, déterminer la norme de la vitesse de la montgolfière à \( t= 7 s \).On donnera la réponse en \(m \mathord{\cdot} s^{-1}\) avec 3 chiffres significatifs.
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