Merci de faire l'effort de recopier ton énoncé


Jord

Bonjour, voila mon DM que je n'arrive pas a faire (merci bcp de votre aide):

Etude d'un ballon sonde
Ce problème porte sur l'étude d'un ballon-sonde, constitué d'une enveloppe sphérique E, gonflée à l'hélium, rigide, de rayon constant R=12.0m et de masse négligeable devant celle de la nacelle N, de masse m=5.00t, de volume négligeable devant celui de l'enveloppe.

1. Equilibre de l'enveloppe au sol
Initialement, l'enveloppe, sans nacelle, est retenue au sol par deux câbles sans masse, attachés au sol en deux points A et B. Les câbles font avec le sol des angles alfa1=40.0° et alfa2=50.0°.

1.1 Faire le bilan des forces s'exerçant sur l'enveloppe.

1.2 Déterminer les intensité de toutes les forces appliquées a l'enveloppe.



*** message déplacé ***

(suite du DM)
Ascension du ballon

On fixe la nacelle N sous l'enveloppe E, et on largue les amarres AA' et BB'.

2.1 Faire le bilan des forces appliquées au ballon (ensemble nacelle + enveloppe)

2.2 Calculer l'intensité F de la résultante des forces au niveau du sol. Le ballon reste-t-il immobile ?

Au fur et à mesure de l'ascension du ballon, l'air se raréfie et sa masse volumique diminue. Arrivé à une certaine altitude Zm, le ballon est en équilibre.

2.3 Calculer l'intensité de la poussée d'Archimède exercée sur l'enveloppe à l'altitude Zm.

2.4 En déduire la masse volumique de l'air à cette altitude.

2.5 A l'aide du schéma2, donnant les variations de la masse volumique de l'air en fonction de l'altitude, déterminer la valeur de l'altitude maximale Zm atteinte par le ballon.

(suite et fin du DM)
Descente de la nacelle

Une fois l'altitude maximale atteinte, la nacelle est larguée, et descend seule avec un parachute. Celui-ci exerce une force de frottement dont l'intensité j=kv² est proportionnelle au carré de la vitesse v de chute du ballon. Très rapidement, le ballon tombe à vitesse constante Vo.

3.1 Faire le billan des forces s'exerçant sur le ballon lors de la phase de chute à vitesse constante. La masse du parachute est négligée devant celle de la nacelle.

3.2 Déterminer la valeur de la vitesse Vo, sachant que le coefficient de frottement k vaut k=5.5*10³kg*m^-3. Comment s'appelle cette vitesse ?

3.3 Calculer l'énergie cinétique Ec de la nacelle au cours de la chute.

3.4 La nacelle tombe d'une altitude Zo=4000m. Quelle est son énergie potentielle de pesanteur Epp en début de chute ? L'origine des énergies potentielles est prise au sol.

3.5 Calculer les variations Ec d'énergie cinétique, Epp d'énergie potentielle de pesanteur et Em d'énergie mécanique entre l'altitude Zo et le sol.

3.6 Quelle est la quantité Q de chaleur fournie à l'atmosphère au cours de la chute ?

DONNEES:
Pesanteur terrestre: g=9.81N/kg
Volume d'une sphère: V=4/3r³
Masse volumique de l'air au niveau du sol: o=1.19kg*m^-3


mille merci!

personne ne peut m'aider ??