Bonsoir à tous, j'écris ce post afin de vous demander de l'aide pour un exercice de physique qui me pose problème. J'ai réussi à faire 4 questions sur 5, cependant je ne suis absolument pas sûr de mes résultats et pour la dernière question, j'ai du mal à savoir quoi faire. Je vous remercie d'avance.

Énoncé :
(Ce qui a été tapé en bleu représente les éléments que je n'ai pas bien compris dans l'énoncé.)

Un objet (masse m = 3,80*10-3 kg et un volume V = 2,10*10-6 m³) a été lâché sans vitesse initiale dans un liquide de masse volumique = 1240 kg.m-3. Sa chute est filmée avec une webcam puis analysée à l'aide d'un logiciel adapté. Le schéma ci-contre montre l'ensemble des positions successives occupées par le centre de masse G de l'objet à intervalles de temps réguliers : = 0,050 s.
Les frottements du fluide sur l'objet sont modélisés par une force vect(f) opposée au vecteur vitesse et de valeur proportionnelle à v.

Questions :

1. Reproduire le schéma ci-dessus et calculer la valeur des vitesses en G3 et G4. Tracer sur le schéma les vecteurs vitesse en ces positions avec l'échelle 1 cm <=> 0,20 m.s-1.

2. Calculer la valeur a4 de l'accélération en G4, puis tracer le vecteur accélération en cette position avec l'échelle 1 cm <=> 0,50 m.s-2.

3. Calculer la valeur de la poussée d'Archimède vect(Fp) et la comparer avec celle du poids de l'objet.

4. Représenter les forces exercées sur l'objet sans soucis d'échelle.

5. Déterminée la valeur f de la force de frottement qui s'exerce sur l'objet.

Données :

• Intensité de la pesanteur : 9,81 m.s-2
• Caractéristique de la poussée d'Archimède exercée par un fluide sur un objet complètement immergé dans ce fluide : force verticale, vers la haut, de valeur Fp = (fluide) * V(objet) * g

Mes recherches :

Q1 :
20 cm <=> 5,4 cm (échelle réelle)
               <=> 0,5 cm (mesuré)
(0,5*20)/5,4 = 1,9 cm
V3 = (G3G4)/t4-t3 = 1,9*10-2/0,050 = 0,38 m.s-1

20 cm <=> 5,4 cm (échelle réelle)
               <=> 0,6 cm (mesuré)
(0,5*20)/5,4 = 2,2 cm
V3 = (G3G4)/t4-t3 = 2,2*10-2/0,050 = 0,44 m.s-1

Échelle de vitesse :

Pour v3 :
1 cm <=> 0,20 m.s-1
            <=> 0,38 m.s-1
0,38/0,20 = 1,9 cm

Pour v4 :
1 cm <=> 0,20 m.s-1
            <=> 0,44 m.s-1
0,44/0,20 = 2,2 cm

C'est avec ces donnés que j'ai fait le schéma ci-dessous.

Q2 :

Vect(a4) = (4 - 3)/t <=> a4 = (2,2-1,9)/0,20 = 1,5 m.s-2

Échelle d'accélération :

1 cm <=> 0,50 m.s-2
            <=> 0,015 m.s-2
1,5/0,50 = 3 cm

J'ai donc pu tracer le vecteur accélération colinéaire au vecteur 4.

Q3 :

vecr(Fp) <=> Fp = (fluide) * V(objet) * g
= 1240*2,10.10-6*9,81
= 2,60.10-2 N

Fext = m*vect(aG) <=> vect(P) + vect(Fp) = m*aG
vect(P) = m*vect(aG)-vect(Fp)
P = 3,80.10-3*1,5-2,60.10-2 = 2,0.10-2

Les vecteurs vect(Fp) et vect(P) sont de sens opposés. Cependant, leurs valeurs sont très proches, leurs normes le sont tout autant.

Q4 :

Voir schéma ci-dessous

Q5 :

Je ne sais vraiment pas :/