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Exercice sur les forces
Bonjour,
J'éprouve des difficultés à résoudre un exercice dont voisi l'énnoncé:
Lors d'une fête foraine, il est demandé aux joueurs de tirer sur un ballon de baudruche.
Celui-ci se déplace rapidement dans une cage, de taille suffisante pour que le ballon ne puisse que monter ou descendre dans celle-ci, grâce à l'air expulsé par l'une des deux entrées de la cage :
Nous considérons que les frottements avec les parois de la cage sont nuls.
1. Etablir le diagramme objets-interactions en prenant comme système le ballon.
2. Citer la deuxième loi de Newton.
3. Sans entrée d'air, quel mouvement a le ballon de baudruche ?
4. Sur votre copie, représenter à partir du centre d'inertie du ballon les vecteurs F, v et v, lorsque le ballon suit ce mouvement sans entrée d'air ( sans toucher le bas de la cage ).
Ensuite au cours de ce précédent mouvement, de l'air ne rentre que par l'entrée 2.Le ballon se situait avant l'entrée d'air au milieu de la cage et nous nous intéressons à son mouvement avant qu'il ne touche le haut de la cage.
5. Détailler le mouvement du ballon en trois phases lorsque l'expulsion d'air commence puis se prolonge uniquement par l'entrée 2. ( vitesse, variation de vitesse, direction et sens du mouvement )
6. Sur votre copie, pour chacune des trois phases ( le mieux c'est de le faire dans l'ordre chronologique… donc noter-les : phase 1,phase 2 et phase 3 !! ), représenter à partir du centre d'inertie du ballon les vecteurs F , v et v, lorsque l'air pénètre juste par l'entrée 2.
Profitant d'un instant où le ballon de baudruche est au repos, un joueur tire un plomb.
Intéressons-nous à l'impact d'un plomb sur le ballon de baudruche lors d'un tir réussi.
Voici le schéma représentant le moment où le plomb arrive juste au niveau de la paroi du ballon :
7. Après l'impact, avant que le ballon n'explose, représenter ci-dessous les vecteurs ΣF , Δv et v , au niveau du point d'impact.
Voici le schéma associé.
A partir de la 4e question, je suis bloquée.
Merci infiniment de votre investissement.
Bonne journée.
Bonjour,
Excusez moi, ce sont les vecteur ETA F ( résultante des forces), DELTA F (variation de vitesse) et le vecteur v.
Puisque le ballon a un mouvement descendant (le poids est le plus fort) tu peux représenter 
F. Comment est dirigé v?
Reamarque : Qu'est-ce que le vecteur v le vecteur vitesse du ballon (je croyais que c'était v!!)
Pour delta V, je représente donc le poids, vers le bas??
sinon, je ne comprends pas quelles sont les 3 phases?
Merci infiniment de me consacrer un peu de votre temps.
1)
Forces agissant sur le ballon:
- Poids du ballon. (vertical vers le bas)
- Poussée d'Archimède de l'air sur le ballon (vertical vers le haut)
- Poussée de l'air soufflé sur le ballon (vertical, sens dépendant de l'entrée de la cage par laquelle l'air esr envoyé).
3)
On suppose |Poids du ballon| > |Poussée d'Archimède de l'air sur le ballon| ce qui est vrai si le ballon est gonflé à l'air (et pas à l'hélium par exemple).
--> Sans entrée d'air, le ballon descend en mouvement rectiligne uniformément accéléré jusqu'au fond de la cage et y reste.
4 et 5 et 6 et 7)
F vertical vers le bas appliqué au centre de gravité du ballon.
v est vertical vers le bas.
Lorsque l'air est soufflé par l'entrée 2.
D'abord, (phase 1) le ballon descend mais de moins en moins vite (donc F et delta V vertical vers le haut et v vertical vers le bas) et puis (phase 2), la vitesse change de sens et le ballon remonte verticalement en mouvement rectiligne accéléré (donc F et delta V vertical vers le haut et v vertical vers le haut)...
jusqu'à ce que (phase3), il arrive au sommet de la cage où alors il reste fixe (donc F, delta v et v = 0, F est ici nul car la poussée de l'air est compensée par la réaction du haut de la cage sur le ballon).
Sans relecture, vérifie. 
Désolé de l'absence !
4) oui c'est ca F,v et v dirigé vers le bas
5) Phase 1 : l'air pousse le ballon vers le haut
Phase 2 : l'air n'est plus assez fort pour pousser le ballon : celui ci retombe
Phase 3 : l'air pousse à nouveau le ballon ver le haut...
Je ne comprend pas, vous m'indiuez tous deux des phases différentes, pouvez vous m'expliquer en détail s'il vous plait...
Merci infiniment!
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