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Niveau seconde
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gravitation universelle ( intensité,force..) seconde

Posté par
kakao88
15-04-12 à 10:42

pratiqué dans les piscines des thermes en Rome ancienne, le water polo s'est développé en Angleterre, où un premier championnat fut organisé en 1888.La discipline devient olympique lors des jeux de 1900.
Un ballon de water polo possède les caractéristiques suivantes: m= 400 g et R= 11 cm

1 Calculer l'intensité de ce ballon
2 Le ballon est maintenu totalement immergé sous l'eau par un joueur. Faire le bilan, sous forme d'un schéma commenté, des actions mécaniques s'exerçant sur le ballon
3 L'action mécanique qu'exerce l'eau sur le ballon est modélise par une force appelée "poussée d'Archimède" . Son points d'application est ici le centre de gravité du ballon, sa direction est la verticale, son sens est orienté vers la surface de l'eau et son intensité est égale au poids du volume d'eau déplacé par le ballon.
a. Calculer le volume du ballon en cm 3
b. Calculer l'intensité de la poussée d'Archimède lorsque le ballon est totalement immergé
4 La main du joueur exerce une action mécanique, modélisé par une force (vecteur F) de direction verticale et dirigée vers le fond de la piscine. Le ballon est immobile sous l'eau

a. Que peut on dire des actions mécaniques qui s'exercent sur le ballon?
b. En déduire l'intensité de la force F


où est ce que j'en suis :

1)  g=G x (400x10-3/(11x10-2)2

g= 2,20x 10-9

2) je ne peux pas vous faire le schéma mais j'ai du mal à mettre en place les idées ici !! :/

3) a) je présume ici qi'il faut dire que:

2,20x10-9= 4/3 x R3
mais je n'arrive pas à résoudre


4) a) ce sont des actions de contact ?

b) F= Gx( m1X m2) / d2 =m.g
F= ( 400x 10-3) x 2,20x 10-9

je doute fort que ce sont les bons calculs mais l'idée et la méthode sont bien là !


je vous remercie d'avance pour votre aide !!

Posté par
J-P
re : gravitation universelle ( intensité,force..) seconde 15-04-12 à 11:37

1) Je suppose que c'est le poids du ballon qui est demandé, il manque des mots dans ta question.
P = m.g = 0,4 * 9,8 = 3,92 N

2)
Poids du ballon (vertical vers le bas)
Poussée d'Archimède de l'eau sur le ballon. (verticale vers le haut)
Force exercée par le joueur sur le ballon (verticale vers le bas)

3)
a) V = (4/3)Pi.R³ = (4/3)*Pi*11³ = 5,58.10³ cm³

b) Pa = Rho(eau) * V * g
Pa = 1000 * (5,58.10^3)*10^-6 * 9,8 = 54,6 N

4) ...
a) Les actions mécaniques qui s'exercent sur le ballon se compensent puisque le ballon est immobile.

b) P + F = Pa
3,92 + F = 54,6
F = 50,7 N
-----
Recopier sans comprendre est inutile.

Sauf distraction.

Posté par
kakao88
re : gravitation universelle ( intensité,force..) seconde 15-04-12 à 13:37

en effet il manque des mots dans la première question, je vous prie de m'excuser la question 1 était:

1) Calculer l'intensité du poids de ce ballon

autrement dit l'intensité de pesanteur qui a pour formule : g= G x ( M / d2 )     non ?

sinon cela vous embêterait de m'expliquer pour la 3 b) pour que je comprenne bien et que je sache bien le refaire !!                 

Posté par
J-P
re : gravitation universelle ( intensité,force..) seconde 15-04-12 à 14:34

On ne te demande pas de calculer l'intensité de la pesanteur, mais l'intensité du poids.

g = G x ( M / d² )

g = 6,67.10^-11 * 5,97.10^24/(6371.10^3)² = 9,81 N/kg

P = m.g = 0,4 * 9,81 = 3,92 N
-----
3b

Poussée d'archimède sur le ballon = poids du volume d'eau déplacé.

Comme le ballon est entièrement sous eau, le volume d'eau déplacé est égal au volume du ballon.

Le poids du volume d'eau déplacée = masse volumique de l'eau * Volume du ballon * g (g étant l'intensité de la pesanteur)

Pa = Rho(eau) * V * g

Pa = 1000 * (4/3)Pi.R³ * 9,81 (avec R le rayon du ballon en m et Pa la poussée d'Archimède (en N) de l'eau sur le ballon)

Pa = 1000 * (4/3)Pi.*0,11³ * 9,81 = 54,7 N

...

Sauf distraction.  

Posté par
kakao88
re : gravitation universelle ( intensité,force..) seconde 15-04-12 à 16:15

ok j'ai bien compris je tacherais de refaire des exercices de ce style pour que ça reste bien dans ma tête   !! je vous remercie beaucoup de votre aide !



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