TS : Montgolfiere (mécanique de Newton)
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TS : Montgolfiere (mécanique de Newton)



  1. #1
    inviteb473d51f

    TS : Montgolfiere (mécanique de Newton)


    ------

    Bonjour tout le monde !
    J'ai un petit exercice 3 étoile () à faire. L'énoncé est très court et il y a très peu de données.

    Une montgolfière de masse M descend avec une accélération de valeur a<g.

    Combien de lest ses occupants doivent-ils lâcher pour que l'engin effectue une ascension avec la même valeur d'accélération ?

    On supposera que la force de poussée restera la même.

    Je ne vois pas trop comment procéder.
    Sinon pour le bilan des forces, on a juste le poids et les forces de frottement ? ou est-ce qu'il y a aussi la force qui permet justement à la montgolfière de monter ? Le vecteur accélération est bien dirigé vers le bas ?

    Merci pour ceux qui me réponderont.

    -----

  2. #2
    inviteaccb007d

    Re : TS : Montgolfiere (mécanique de Newton)

    Bonjour,

    Quelles sont les forces qui agissent sur la montgolfière ?

    Fais un schéma en représentant c'est un bon départ et ça peut-aider ?

    Cordialement,

  3. #3
    jecario

    Re : TS : Montgolfiere (mécanique de Newton)

    Archimède !
    Et puis fais une recherche dans le forum, ç'a déjà été évoqué de nombreuses fois...

  4. #4
    Flyingsquirrel

    Re : TS : Montgolfiere (mécanique de Newton)

    Salut

    Citation Envoyé par Pitai Voir le message
    Sinon pour le bilan des forces, on a juste le poids et les forces de frottement ? ou est-ce qu'il y a aussi la force qui permet justement à la montgolfière de monter ?
    Si il y avait des frottements à prendre en compte l'énoncé en parlerait. La montgolfière est donc soumise à deux forces : la "force de poussée" (=force qui lui permet de monter) et son poids.
    Le vecteur accélération est bien dirigé vers le bas ?
    Oui, sinon la montgolfière finirait pas remonter au bout d'un certain temps.

    Reste à prendre des initiatives : nommer les forces qui ne le sont pas encore, appliquer une (des) loi(s) de la physique qui vont te permettre de relier ce que tu connais à ce que tu souhaites connaître.

    Citation Envoyé par jecario
    Archimède !
    Quel est l'intérêt d'expliciter la valeur de la force de poussée alors qu'on ne connait absolument rien ? (volume de la montgolfière, masse volumique du fluide dans le ballon, masse de la montgolfière...)

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invitec053041c

    Re : TS : Montgolfiere (mécanique de Newton)

    Citation Envoyé par Flyingsquirrel Voir le message

    Quel est l'intérêt d'expliciter la valeur de la force de poussée alors qu'on ne connait absolument rien ? (volume de la montgolfière, masse volumique du fluide dans le ballon, masse de la montgolfière...)
    Juste de savoir que lâcher du lest ne changera pas la poussée d'Archimède..(volume cst)

  7. #6
    inviteb473d51f

    Re : TS : Montgolfiere (mécanique de Newton)

    En tenant compte de tout ce vous me dites, j'aboutit à :
    (corriger moi si c'est faux)

    D'après la 2e loi de Newton, on a :
    _> _> _>
    π + P = M * a
    (π = poussée d'archimède)
    En projetant sur un axe zz', je trouve :

    P + π = M* a
    M*g + π = M* a
    π = a -g < 0

    Pour que la montgolfière monte, il faut que π > P
    Or lâcher du lest ne changera pas la poussée d'Archimède car le volume constant.
    Donc ...
    euhh ... je cherche encore ^^
    sinon c'est bon ce que j'ai fait avant ?

  8. #7
    inviteaa85155c

    Re : TS : Montgolfiere (mécanique de Newton)

    2 M a /g oder ?

    donc il faut que a < g/2 pour que ce soit possible

  9. #8
    inviteb473d51f

    Re : TS : Montgolfiere (mécanique de Newton)

    Citation Envoyé par Big Benne Voir le message
    2 M a /g oder ?

    donc il faut que a < g/2 pour que ce soit possible
    hùùm ! mais ça répond à la question de l'énoncé ?
    parce que l'énoncé demande combien de lest il faudrait lacher pour que le montgolfiere monte !

  10. #9
    Flyingsquirrel

    Re : TS : Montgolfiere (mécanique de Newton)

    Citation Envoyé par Pitai Voir le message
    En projetant sur un axe zz', je trouve :

    P + π = M* a
    M*g + π = M* a

    π = M(a -g) < 0

    Pour que la montgolfière monte, il faut que π > P
    Or lâcher du lest ne changera pas la poussée d'Archimède car le volume constant.
    Soit...

    Maintenant, si on se plaçait dans le cas où on a lâché du lest ? La masse de la montgolfière n'est plus M (mais M'<M par exemple), l'accélération a changé de signe...

  11. #10
    inviteaa85155c

    Re : TS : Montgolfiere (mécanique de Newton)

    Citation Envoyé par Pitai Voir le message
    hùùm ! mais ça répond à la question de l'énoncé ?
    parce que l'énoncé demande combien de lest il faudrait lacher pour que le montgolfiere monte !
    Oui, ma réponse est "la masse qu'il faut lâcher est : 2M a/ g, ce qui n'est réalisable que si a<g/2, sinon il faut lâcher plus de masse que celle de la Montgolfière et de ses occupants..."

  12. #11
    inviteb473d51f

    Re : TS : Montgolfiere (mécanique de Newton)

    Citation Envoyé par Big Benne Voir le message
    Oui, ma réponse est "la masse qu'il faut lâcher est : 2M a/ g, ce qui n'est réalisable que si a<g/2, sinon il faut lâcher plus de masse que celle de la Montgolfière et de ses occupants..."
    ah ok.
    Je pourrais savoir quel est ta démarche pour avoir réussi à aboutir à ce résultat ?

  13. #12
    inviteaa85155c

    Re : TS : Montgolfiere (mécanique de Newton)

    Avant de lâcher du lest, tu as P vers le bas et F vers le haut (Archimède)

    La force résultante est P-F (vers le bas)

    Après avoir lâché du lest, tu as P' vers le bas et F vers le haut.
    La force résultante est F-P' (vers le haut)

    On veut que P-F = F-P'

    P, P' et F sont les normes des vecteurs (positifs donc)

    Ca devrait t'aiguiller

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