Partie 2
par l'adversaire.
Étude des forces lorsque le ballon est maintenu sous l'eau
Une faute courante en waterpolo est de maintenir le ballon entièrement sous l'eau pour qu'il ne soit plus jouable
MIKASA
Doc. 5 Un joueur commet une faute en mettant le ballon sous
Doc. 6 Archimède (287 à 212 av. J.-C.).
l'eau.
Dès l'Antiquité, le savant grec Archimède a démontré que tout corps plongé dans un liquide subissait de la part de
ce liquide une force de poussée verticale, dirigée vers le haut, dont la valeur était égale au poids du liquide déplacé.
C'est cette force que l'on appelle « poussée d'Archimède >>.
L'intensité de la poussée d'Archimède se calcule donc par la formule:
P₁ = 0 x V x g
A
avec p: la masse volumique du liquide (pour l'eau, 1 kg/L);
V: le volume du liquide déplacé (en L);
g:
l'intensité de pesanteur (9,8 N/kg).
Doc. 7 La poussée d'Archimède.
1. Établis le diagramme objet-interaction du ballon quand il est maintenu sous l'eau en situation de
faute.
?
2. Lorsque le ballon est maintenu immobile sous l'eau, que peux-tu dire des forces qu'il subit?
3. Détermine la direction, le sens et le point d'application des trois forces qui s'exercent sur le ballon.
4. Calcule l'intensité de chacune de ces forces, sachant que la somme des intensités de celles qui sont
dirigées vers le bas doit être égale à la somme des intensités de celles qui sont dirigées vers le haut.
5. Trace un schéma simple de la situation, et représente les 3 forces exercées sur le ballon en prenant
son centre comme point d'application fictif de deux d'entre elles. Utilise l'échelle 1 cm pour 10 N.
6. Trace un second schéma correspondant à la situation où le joueur viendrait de cesser d'agir sur le
ballon. Explique ce qui arrive alors au ballon en t'appuyant sur ce second schéma.
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