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Valeur de forces
Salut à tous,
voilà un exo de mon DNS de physique je bloque sur la derniere question :
Sous l'effet d'un baton electrisé, une boule de polystyrene, métalisée, suspendue a un fil de masse négligeable prend la position du schéma ci dessous. La boule est une sphere de masse m = 6g et de rayon R = 0.50 cm
1/ Faire un bilan des forces appliqués a la boule
2/ Calculer P et donner ses caractéristiques
3/ Calculer la poussée d'archimede appliqué a la boule et donner ses caracteristiques. Peut yon la négliger ?
4/ Sachant que le pendule est en équilibre et que le fil fait un angle 
= 30°, determiner la valeur des forces qui s'exercent sur la boule.
Mes reponses :
1/ {Boule}
son poids (P)
tension du fils (T)
reaction electrostatique (R)
poussée d'archimede (FA)
2/ P = mg = (6*10-3)*9,8 = 4,8*10-2 N
direction : verticale
sens : vers le bas
valeur : 4,8*10-2 N
point d'application : centre d'inertie de la boule
3/ FA = 
Vg
Comme on sait que Air = 1,29 kg.m-3, FA = 0,26 N
direction : verticale
sens : vers le haut
valeur : 0,26 N
point d'application : centre de gravité de la boule
Le poussé d'archimede dans l'airpeut passer inaperçue a cause de la très faible masse volumique de l'air
4/ bah c'est ici que je bloque... j'ai fait des axes sur le schema pour essayer de résoudre sa par projection (je sais pu si c'est comme sa qu'on dit lol) mais je trouve T*sin = Rx mais je connais ni T, ni R...
est ce que j'ai oublier une force au 1/ ? enfin si vous pouvez m'indiquer un chemin a suivre... merci 
2/
P = 0,006 * 9,81 = 0,05886 N
vertical vers le bas.
Point d'appligation: Centre d'inertie de la boule.
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3/
V = (4/3).Pi.(0,5.10^-2)³ = 5,24.10^-7 m³
Pa = 5,24.10^-7 * 9,81 * 1,29 = 6,6.10^-6 N
vertical vers le haut.
Point d'application: Centre géométrique de la boule.
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Il y a une bisbrouille dans les données.
On calcule le volume de la boule: V = 5,24.10^-7 m³
Sa masse est donnée --> 0,006 kg
On peut calculer sa masse volumique: = 0,006/(5,24.10^-7) = 11450 kg/m³
C'est la masse volumique du plomb et pas celle du polystyrène.
C'est beaucoup trop grand.
Corrige l'énoncé, la masse de 6 g est probablement fausse.
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Sauf distraction.
bab dans mon énoncé j'ai bien 6g... il est ecrit que la boule de polystyrene a été métalisée
je regarde toutes tes reponses et j'essaie de trouver une reponse a la question 4/
oula en effet je m'étais planter sur tout mes calculs... j'avais les bonnes formules mais les reponses étaitn fausses
sinon pour la question 4/ je dois faire comment ?
Il n'y a pas de problème pour la 4, mais je suis sûr que tes données sont fausses. (ou que le prof s'est gourré en les donnant).
Je ne ferai donc pas les calculs aves des données fausses, mais je vais t'indiquer comment faire.
On considère la force F d'amplitude égale à |P - Pa| (Poids - poussée d'Archimède) --> calculable puisqu'on connait P et Pa (négligeable dans tes calculs mais avec des données fausses à coup sûr).
F est dessinée en rouge sur le dessin.
F peut être décomposée en 2 composantes.
Une (en mauve sur le dessin de gauche) qui est dans la direction du fil et une (en bleu sur le dessin de gauche) qui pointe vers le bâton.
La composante mauve = |F|/cos(alpha)
La composante bleue = |F|/sin(alpha)
Comme |F| et alpha sont connu, on peut calculer la valeurs des 2 composantes.
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La composante mauve est compensée par la tension T dans le fil (donc T à la même direction mais de sens opposé à la composante mauve).
On a finalement sur le dessin de droite:
F la composée du Poids de la boule et de la poussée d'Archimède sur la boule.
|T| = |F|/cos(alpha) la traction exercée par le fil sur la boule.
Et la force en bleu qui est la force électrostatique exercée par le bâton électrisé sur la boule.
C'est ce dessin de droite qui reprend les forces qui s'exercent sur la boule.
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Sauf distraction. 
(Mais tes données sont fausses 
)
ok je te donne mes résultats :
T = 0,07 N
R = 0,035 N
que les données soient fausses ou non je prefere le faire lol, meme avec des données fausses... je me suis tappé une salle note a mon dernier DS (coeff 3) donc a coté de mes interros et autres DNS où jai 14 - 15 sa fait mal dans la moyenne ^^
alors vais essayer de la rattraper comme je peux lol, donc on sait jamais si la prof compte l'exo 1 malgré des données fausses...
Attention, distraction de ma part.
Ce n'est pas :
La composante mauve = |F|/cos(alpha)
La composante bleue = |F|/sin(alpha)
Mais bien:
La composante mauve = |F|/cos(alpha)
La composante bleue = |F| * tg(alpha)
--> avec F = 0,05886 N (en négligeant la Pa !!!!!)
T = |F|/cos(alpha) = 0,05886/cos(30°) = 0,068 N
et
force électrostatique = |F| * tg(alpha) = 0,05886 * tg(30°) = 0,034 N
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Sauf nouvelle distraction.
N'empèche, téléphone à un copain pour lui demander de confirmer les données, elles sont vraiment fausses.
bah ce sont les données du poly, on a tous eu le meme a ce que je sais lol (a moins d'un complo visant a saboté ma feuille loll mais je pense pas)
regarde par toi meme (jai mis limage sur mon site pcke trop gros lol)
http://biohazard.666.free.fr/dns_physique.jpg
Pour moi, c'est bon comme cela.
A croire que les profs ne se demandent jamais si les problèmes qu'ils posent sont réalistes.
Ici, on a du polystyrène qui a la même masse volumique que du plomb. Même si la boule a été métallisée, c'est complètement irréaliste.
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