Une montgolfière décolle dans le cas où la poussée d'Archimède, une force dirigée verticalement vers le haut, est plus grande que son poids. La norme de cette poussée F se calcule à partir du volume d'air déplacé par la montgolfière: FA=Pair*V*g, avec Pair = 1,22 kg⋅m-³ la masse volumique de l'air; V le volume d'air déplacé par la montgolfière (en m³) et g la norme du champ de pesanteur. Dans tout l'exercice, on suppose que la montgolfière n'est soumise qu'à la poussée d'Archimède et à son poids.
1. On dispose d'une montgolfière de volume V = 350 m³ et de masse totale m = 320 kg. 3
a. Calculer la norme du poids du système ainsi que la norme de la poussée d'Archimède.
b. Faire un schéma représentant le système par un point, ainsi que les forces qu'il subit, en précisant l'échelle utilisée.
c. Déterminer la norme de la somme des forces appliquées au système Fot, et représenter cette force sur le schéma.
d. En déduire la direction et le sens de la variation de vitesse AV. La montgolfière se soulève-t-elle ?
2. On suppose que la montgolfière est initialement à l'arrêt.
a. En utilisant la deuxième loi de Newton, déterminer la vitesse atteinte en At = 5,0 s.
b. Quelle serait la vitesse atteinte par la montgolfière en At = 1,0 min?
c. Quelle force, négligée dans l'exercice, explique cette trop grande valeur?​