Bonjour,
1) P = mg
m = 400 g = 0,400 kg
g = 9,81 N/kg
donc P = 0,400 x 9,81 ≈ 3,92 N
2)
. son poids P, vertical vers le bas
. la force F exercée par la main du joueur, verticale vers le bas
. la poussée d'Archimède Pa, verticale vers le haut (voir question 3)
3) a) V = 4πR³/3
avec R = 11 cm = 0,11 m
soit V = 4π x (0,11)³/3 ≈ 5,6.10⁻³ m³
b) Pa = ρ(eau) x V x g
avec ρ(eau) = 1,00 g.cm⁻³ = 1000 kg.m⁻³
soit Pa = 1000 x 5,6.10⁻³ x 9,81 ≈ 54,7 N
4) a) Le ballon est immobile. Donc les 3 forces P, F et Pa se compensent :
En vecteurs : P + F + Pa = 0 (vecteur nul)
C'est le principe d'inertie.
b) En intensité cette fois, sachant que P et F sont dirigées vers le bas et Pa vers le haut, on a :
P + F - Pa = 0
On en déduit : F = Pa - P
soit F = 54,7 - 3,92 ≈ 50,8 N
