Bonjour j'ai besoin d'aide s'il vous plaît pour ce devoir maison. Félix Baumgartner Document 1 : 5 années de préparation pour en arriver là ! Le 15 Octobre 2012
Question
Félix Baumgartner
Document 1 :
5 années de préparation pour en arriver là ! Le 15 Octobre 2012 Félix Baumgartner a essayé de battre le record du monde de vitesse en chute libre et de dépasser la vitesse du son. Il s’est élancé pour cela de 39000 m d’altitude avec une combinaison de spationaute (90 kg en prenant en compte la masse de Félix Baumgartner) depuis un ballon dirigeable gonflé à l’hélium.
Document 2: Caractéristiques de la Terre
Masse de la Terre : 6 x 1024 kg
Gravité : 9,8 N/kg
Diamètre de la Terre : 12750 km
Distance du soleil : 150 000 000 km
Document 3: La force gravitationnelle.
La force gravitationnelle entre une planète A et un corps B a pour expression :
F=G × (M_A ×m_B)/d^2
La masse MA de la planète et la masse mB de l’objet sont en kg.
La distance d est exprimée en mètres.
La constante de la gravitation, notée G, a pour valeur : G = 6,67 × 10-11 N × m2 × kg-2
La force F a pour unité le newton (N).
Question n°1 :
Faire le bilan des forces sur Félix de Baumgartner lors de sa montée dans le ballon dirigeable et donner leurs caractéristiques. Quelle force à la plus grande intensité ? Pourquoi ?
Question n°2 :
Faire le bilan des forces sur Félix de Baumgartner après avoir sauté du ballon. Quelle force va s’ajouter en se rapprochant de la Terre ?
Question n°3 :
Réaliser le diagramme objet – interaction de Félix Baumgartner lors de sa montée dans le ballon ET lors de sa chute libre.
Question n°4 :
Schématiser les forces exercées sur Félix Baumgartner lorsqu’il est dans le ballon dirigeable ET lorsqu’il est en chute libre.
Question n°5 :
Calculer la valeur de la force gravitationnelle exercée par la Terre sur Félix Baumgartner.
pouvez m'aider s'il vous merci !
1 Réponse
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1. Réponse croisierfamily
Réponse :
Explications :
■ Rayon de la Terre = 6375 km ♥
■ 1°) Félix est soumis à 2 forces : son Poids
et la Force exercée par la nacelle du ballon
qui monte dans le ciel .
Poids de Félix = masse x gravité
= 90 x 9,8 = 882 Newton !
la Force exercée par la nacelle est
légèrement supérieure au Poids de Félix
puisqu' il monte !
■ 2°) quand Félix saute, il est seulement soumis
à son Poids puisqu' on néglige la Résistance
de l' air à 39 km d' altitude !
Plus Félix se rapproche du sol,
plus la Résistance de l' air est importante !
■ 5°) Force gravitationnelle à 25 km d' altitude :
F = 6x10puiss(24) x 90 x 6,67x10puiss(-11) / (6,4x10puiss(6))²
= 87,9346 x 10puiss(1)
≈ 879 Newton ( soit 0,3 % de moins qu' à la surface de la Terre )
cette Force est très proche du Poids calculé au sol ( c' est normal )
■ pour les schémas :
- Poids vers le bas ( prendre 1 cm pour 200 N --> vecteur de 4,4 cm )
- Force exercée par la nacelle vers le haut ( vecteur de 5 cm )
- Résistance de l' air vers le haut ( vecteur de 2 cm à discuter ! )