Simulation
Exercice
I : ¤
Sur le
schéma ci-dessous, représenter proprement les
forces s'exerçant sur le solide A de masse mA
(sans souci d'échelle) et donner les
caractéristiques de chacune de ces forces .
Exercice
II : ¤
Un
cycliste roule en ligne droite sur une route horizontale . Les
frottements peuvent-être modélisés par
une force
unique qui s'oppose au mouvement d'intensité 40 N . Faire un
schéma de la situation . Calculer les intensités
de
chacune des forces sachant que l'ensemble {cycliste+vélo}
pèsent 86 kg et qu'il
roule à vitesse constante .
Exercice III : ¤ ¤
Reprendre
l'exercice précédent dans le cas ou le cycliste
(toujours
à vitesse constante) se trouve sur une pente à 4%
.
On
rappelle qu'une pente à 4% équivaut (en première approximation) à une
dénivellation de 4 m pour un déplacemement de 100
m sur le plan incliné .
Exercice
IV : ¤ ¤
Le
volume des montgolfières varie entre 700 et 10000 m3.
Les
plus
courants sont de 2600 à 3700 m3.
On
considère une mongolfière de masse m = 380 kg
(nacelle
, toile dégonflée et passager compris) dont le
volume
d'air dans l'enveloppe peut atteindre 2600 m3.
Dans
tout l'exercice on considère la température de
l'air
égal à 10°C et la pression
égale à
101300 Pa .
Travail
préparatoire :
Retrouvez
l'expression de la masse volumique de l'air en fonction de la
température et de la pression . On considère
l'air
comme étant un gaz parfait .
Calculer la masse volumique de l'air
à la température
de
10°C ,40°C et 90°C sous une pression
atmosphérique moyenne (101300
Pa)
Question
1 :
La
mongolfière est posée
au sol et la
toile est gonflée . La température moyenne de
l'air
dans le ballon est de 40°C et la température
extérieure
est de 10°C .
Faire
le bilan des forces s'exerçant sur la mongolfière
. (on
négligera le volume de la nacelle)
Calculer
la norme de toutes ces forces .
Question
2 :
En
actionnant le bruleur , on peut faire élever la
température
de l'air dans le ballon
Quelle est la température minimum
à
atteindre pour que le ballon décolle .
Question
3 :
Suite
à un fonctionnement trop long du bruleur , la
température
dans le ballon est montée jusqu'à 90°C .
Le ballon
s'élève donc de plus en plus vite .
-
Expliquer
pourquoi le ballon s'élève de plus en
plus vite .
-
De
manière à pouvoir redescendre en urgence ,
l'aérostier dégonfle un peu le ballon
(plutôt que d'attendre que l'air se refroidisse). Quelle sera
le volume à atteindre pour que le ballon puisse retourner au
sol .
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