Un gymnaste de masse m = 61,2 kg se tient en équilibre sur ses mains. La force R exercée par le sol sur les mains du gymnaste (appelée « réaction du sol ») admet pour valeur R = 600 N et elle est verticale vers le haut. Le référentiel d'étude est le référentiel terrestre. On rappelle par ailleurs que l'intensité de la pesanteur est égale à 9,81 N/kg sur Terre.
1. Représenter la force R sur le schéma ci-contre à l'échelle : 1 cm 200 N.
2. A quelle autre force est soumis le gymnaste? Exprimer puis calculer la valeur de cette force.
3. Représenter cette seconde force sur le schéma ci-contre à l'échelle : 1 cm 200 N.
4. Comparer les directions, sens et intensités des 2 forces appliquées à ce gymnaste en équilibre dans le référentiel terrestre?
pouvez vous m'aider ?
1. Représenter la force R sur le schéma ci-contre à l'échelle : 1 cm 200 N.
2. A quelle autre force est soumis le gymnaste? Exprimer puis calculer la valeur de cette force.
3. Représenter cette seconde force sur le schéma ci-contre à l'échelle : 1 cm 200 N.
4. Comparer les directions, sens et intensités des 2 forces appliquées à ce gymnaste en équilibre dans le référentiel terrestre?
pouvez vous m'aider ?
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Réponse :
Sur le schéma, la force R sera représentée par une flèche verticale vers le haut, de 3 cm de longueur (car R = 600 N et 1 cm représente 200 N).
Le gymnaste est soumis à la force poids, notée P, qui est la force d'attraction exercée par la Terre sur son corps. On a P = m x g, où m est la masse du gymnaste et g est l'intensité de la pesanteur. Ainsi, P = 61,2 kg x 9,81 N/kg = 600,67 N. La valeur de la force P est donc d'environ 600,7 N.
Sur le schéma, la force P sera représentée par une flèche verticale vers le bas, de 3,004 cm de longueur (car P = 600,67 N et 1 cm représente 200 N).
Les deux forces sont de même intensité (600 N) mais de sens opposé (vers le haut pour R et vers le bas pour P) et de directions perpendiculaires (verticale pour R et horizontale pour P). Ces deux forces sont en équilibre car leur résultante est nulle (la résultante est la somme vectorielle des deux forces, qui dans ce cas est nulle car elles sont de même intensité et de sens opposé)