Extraits de sujet de DNB - Forces et interactions

Eléments de correction :

• le schéma doit être fait au crayon à papier, à la règle, avec légende et titre.

• le cylindre doit être représenté vertical (forme de rectangle si on le représente en coupe)

• la flèche représentant le poids doit partir du centre du cylindre, être verticale, dirigée vers le bas et avoir une longueur de 2,4 cm.

  

Je sais que P = m x g avec P le poids en Newton, m la masse en kg et g l’intensité de la pesanteur.

D’après le document 4, à Vostok g = 9,82 N/kg

Donc m = P / g = 236 / 9,82 = 24,0 kg.

La masse du cylindre de glace de Vostok est de 24,0 kg.

D’après le tableau fourni, le choix de l’élastique se fait selon deux critères : le poids du sauteur et la longueur de l’élastique, dépendant de la hauteur du saut.

Je sais que le poids d’un objet est donné par la relation : P = m x g avec P le poids de l’objet en Newton, m la masse de l’objet en kg et g l’intensité de la pesanteur sur Terre qui vaut g = 9,8 N/kg.

Calcul du poids du sauteur avec son équipement :

P = 78 x 9,8 = 764,4 N.

Le poids du sauteur est de 764,4 N.

D’après le tableau, le seul modèle qui pourrait être adapté en fonction du poids du sauteur est le modèle M qui supporte des poids allant de 650 à 950 N.

Concernant la longueur de l’élastique, celle-ci est au maximum de 3 fois la longueur initiale.

Je lis que pour concilier sensations fortes et sécurité, les clubs fixent généralement une distance d’au moins 10 m entre le sol et le point le plus bas atteint lors de la chute.

Le pont de Ponsonnas d’où s’élance le sauteur est haut de 103 m. L’élastique doit donc avoir une longueur maximale de 103 – 10 = 93 m.

Pour plus de sensations, on choisira donc le modèle M avec une longueur de 30 m donc une longueur maximale de 90 m (3 x 30 m) < 93 m.

(autre réponse acceptée : pour plus de sécurité, on choisira le modèle M avec une longueur de 15 m donc une longueur maximale de 45 m (3 x 15 m) < 93 m).

3 .1 : je sais que m =r x V avec m la masse de terre végétale en kg, r sa masse volumique en kg/m³ et V son volume en m³.

D’après le graphique du document 2, pour une hauteur de terre de 30 cm pour un garage de 20 m² le volume de terre est de 6 m³.

m = r x V = 1250 x 6 = 7500 kg

3.2 : Calcul du poids de la terre végétale :

P = m x g avec P le poids en Newton, m la masse en kg et g l’intensité de la pesanteur avec g = 9,8 N/kg.

P = 7 500 x 9,8 = 73 500 N

poids total = P (terre végétale) + P (gravier) = 73 500 + 35 200 = 108 700 N

Le poids maximal que peut supporter la structure du garage est de 120 000 N ce qui est supérieur à 108 700 N donc la structure pourra supporter le poids total de la terre végétale et de la sous-couche de gravier.