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Réponse :
1) Les forces exercées sur la balle
Les deux forces exercées sur la balle sont :
- Le poids de la balle (vecteur P) : C'est la force de gravitation exercée par la Terre sur la balle.
- La réaction du support (vecteur R) : C'est la force exercée par le nez de l'otarie qui maintient la balle en équilibre. Cette force est également appelée la force normale.
2) Calculer le poids de la balle
La formule pour calculer le poids (vecteur P) d'un objet est :
P = m x g
où :
- m est la masse de l'objet (en kg),
- g est l'accélération due à la gravité (en N/kg).
Pour la balle de 500 g (soit 0,5 kg) et g = 10 N/kg :
P = 0.5 kg x 10 N/kg = 5 N
Caractéristiques du poids :
- Point d'application : Le centre de gravité de la balle.
- Direction : Verticale.
- Sens : Vers le bas.
- Valeur : 5 N.
3) Caractéristiques de la deuxième force (Réaction du support)
Pour que la balle soit en équilibre, la force de réaction du support (vecteur R) doit compenser exactement le poids de la balle. Cela signifie que :
(vecteur R) = (- vecteur P)
Caractéristiques de la réaction du support :
- Point d'application : Le point de contact entre le nez de l'otarie et la balle.
- Direction : Verticale.
- Sens : Vers le haut.
- Valeur : 5 N.
4) Représentation et nommage des forces sur le schéma
En utilisant une échelle de 1 cm pour 2 N, chaque force sera représentée par un vecteur de 2.5 cm.