Mathilde Andraud, championne de France à 5 reprises au lancer de javelot s’est classée 24ème aux jeux olympiques de Rio en 2016. Son record personnel qui est aussi le record français féminin est de 63,54m. On utilise une échelle de représentation de 1 cm pour 6 N. A) L’action exercée par la Terre sur le javelot est modélisée par le vecteur force F(avec une flèche au dessus du F qui va vers la droite). Quelles sont les caractéristiques de ce vecteur force ? B) Déduis-en la valeur de l’action exercée par la Terre sur le javelot. C) Représente le vecteur force modélisant l’action exercée par la main sur le javelot de valeur 18N. Explique ton raisonnement.

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Réponse :

Explications :

Bonjour !

A) Les caractéristiques du vecteur force F sont :

Direction : vers la droite (car la Terre attire le javelot vers elle)

Sens : vers la droite (car la Terre attire le javelot vers elle)

Valeur : inconnue pour le moment

B) Pour déduire la valeur de l'action exercée par la Terre sur le javelot, nous devons utiliser la formule suivante :

F = m × a

où F est la force, m est la masse du javelot et a est l'accélération du javelot.

Nous savons que le record personnel de Mathilde Andraud est de 63,54 m, ce qui signifie que le javelot a une masse de environ 0,5 kg (environ 500 g).

En utilisant la formule ci-dessus, nous pouvons écrire :

F = 0,5 kg × a

Pour trouver la valeur de l'accélération, nous devons utiliser la formule suivante :

a = Δv / Δt

où a est l'accélération, Δv est la variation de vitesse et Δt est le temps.

Nous savons que Mathilde Andraud a lancé le javelot à une vitesse de 63,54 m, ce qui signifie que la variation de vitesse est de environ 63,54 m/s.

En utilisant la formule ci-dessus, nous pouvons écrire :

a = 63,54 m/s / Δt

Pour trouver le temps, nous devons utiliser la formule suivante :

Δt = distance / vitesse

Nous savons que la distance est de 63,54 m et la vitesse est de 63,54 m/s, ce qui signifie que le temps est de environ 1 s.

En utilisant la formule ci-dessus, nous pouvons écrire :

a = 63,54 m/s / 1 s ≈ 63,54 m/s²

Enfin, nous pouvons écrire :

F = 0,5 kg × 63,54 m/s² ≈ 31,77 N

Donc, la valeur de l'action exercée par la Terre sur le javelot est de environ 31,77 N.

C) Pour représenter le vecteur force modélisant l'action exercée par la main sur le javelot de valeur 18 N, nous devons utiliser l'échelle de représentation de 1 cm pour 6 N.

En utilisant cette échelle, nous pouvons représenter le vecteur force de valeur 18 N comme suit :

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