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Petit exo de physique sur la poussée d archimede ....
ben voila, je vous propose un pitit exo de phisyque que j'ai
a faire pour mercredi :
Données : Masse He = 4g.mol-1 , g =10N.kg-1 , Volume sphère = (4/3)*pi*R(au
cube) , R = 10m , Masse air = 29g.mol-1 , Masse mongolfiere
(equipement+passagers mais sans le gaz) =250kg , Vmolaire = 22.4L.mol-1
-Calculer le poid du ballon
-Calculer le volume de la mongolfiere
-Calculer le nombre de moles d'He dans le ballon
-Calculer la masse de l'He contenu dans le ballon
-Calculer le poids de l'He
-Calculer le poinds total du ballon
-Calculer la masse de l'air (fluide) déplacé
-Calculer le poids de l'air (fluide) déplacé
-En déduire la valeur de la poussée d'Archimède
-Le ballon flotte-il ou non?
-Si oui, calculer le poids maximum (charge utile) que le ballon peut
transporter ainsi que la masse de cette charge utile.
Voici ce que j'ai déja fait (mais je sais pas si c'est
bon)
-poid du ballon = 250*10 = 2500N
-V mongolfiere = (4/3)*pi*R(au cube) = (4/3)*pi*1000 = 418900L
-nb de mole d'He = V/Vm = 418900L/22.4 = 18700 mol
-la masse = ?
-le poid de l'He = 4*? = ??
-Le poid total du ballon = 2500*??=???
-La masse de l'air et tout le reste he ben je comprend pas.... 
poids du ballon: ok
volulme: attention : 1m3=1000 litres
nb mol He: Oui si le V est bon!
masse helium=nb mol he * masse molaire = nb mol He * 4 (en grammes)
poids total=poids he + poids nacelle.
masse d'air deplacé=volume du ballon/Vmol * massse molaire de air
poids de l'air deplacé=maase deplacé*10 (en N)
la ballon flotte si pousée d' archimed>=poids total
tu calcule si besoin le poids qu'on peut rajouter pour que achimede=poids
total (c'est la valeur limite...ensuite archimede<poids et la
ballon descend !)
A+
ma parenthese est icomprehensible car buggée:
je disais qu'a partir d'un certain poids, la poussée d'archimede
est inférieure au poids du ballon, qui donc redescend vers le sol!!!
A+
Calculer le poid du ballon
-Calculer le volume de la mongolfiere : P = 250*10 = 2500 N
-Calculer le nombre de moles d'He dans le ballon :
V = (4/3).Pi.R³ = 4188,8 m³ = 4188800 L
n = 4188800/22,4 = 187000 môles.
-Calculer la masse de l'He contenu dans le ballon
m = 187000*4.10-3 = 748 kg
-Calculer le poids de l'He
P(He) = 10*748 = 7480 N
-Calculer le poinds total du ballon
Pt = 2500 + 7480 = 9980 N
-Calculer la masse de l'air (fluide) déplacé
V = 4188800 L
m(air) = 4188800/22,4*29.10^-3 = 5423 kg
-Calculer le poids de l'air (fluide) déplacé
P(air) = 10*5423 = 54230 N
-En déduire la valeur de la poussée d'Archimède
PA = 54230 N
-Le ballon flotte-il ou non?
PA > Poids total -> le ballon monte
- Poids max emportable < 54230 - 9980 = 44250 N
- Masse totale emportable < 4425 kg
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Sauf distraction. Refais les calculs.
Et je dirais pour l'anecdote:
Attention de ne pas confondre une Mongolfière avec Attila...
Lui, était un fier Mongol. 
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