Balance dans un ascenseur en mouvement.

Partie 1. Mouvement d'un système.
Un lycéen emprunte régulièrement un ascenseur. Il remarque qu'il se sent plus lourd quand l'ascenseur se met en mouvement mais au contraire il se sent plus léger quand l'ascenseur ralentit avant l'arrêt.
Il place une balance dans un ascenseur à l'arrêt. Une masse de 100 g est mise sur le plateau. l'ascenseur démarre. Pendant les 5 premières secondes de la montée, la balance affiche 109,1 g.
Durant les 10 s suivantes, la balance affiche 100 g.
Durant les 5,0 s avant l'arrêt, la balance affiche 90,8 g.
Un lycéen réalise l'expérience suivante :
Une balance électronique affiche zéro quand le plateau est vide.
Il place sur le plateau une masse de 100 g et vérifie que la balance indique bien 100,0 g.
Il relie la masse à un dynamomètre, dispositif capable d'exercer une force verticale F_D vers le haut, dont on peut faire varier la valeur.
Il effectue la série de mesures suivante :

F_D(N)	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
Masse affichée (g)	100	89,8	79,6	69,4	59,2	49,0	38,8	28,6	18,5	8,3

Pour des valeur de F_D supérieure à 0,9, la masse décolle du plateau.
On note F_B ( R sur le schéma) la foce que le plateau de la balance exerce sur la masse.

Question 16.
A. F_B est verticale vers le bas.
B. F_B est verticale vers le haut. Vrai.
Quand F_D = 0 :
C. F_B = 0,98 N. ( 0,100 x9,8 =0,98 N) Vrai.
D. F_B = 980 N.

Question 17.
Quand F_D = 0,7 N, F_B vaut : A : 0,28 vrai ; B. 0,98 N ; C. 979,3 N ; D.980 N.
mg-F_D =0,1 x9,8 -0,7 =0,28 N.

Question 18.
Quand F_D = 0,7 N, la valeur de la force totale subie par la masse est :
A. nulle vrai ; B égale à 0,28 N ; C. égale à 0,7 N ; D. égale à 0,98 N.

Question 19.
Dans l'expérience de l'ascenseur, par rapport à un référentiel terrestre, quand la balance affiche 109,1 g, la force totale subie par la masse a les propriétés suivantes :
A. elle est nulle.
B. elle est verticale vers le bas.
C. elle est verticale vers le haut. Vrai.
D. sa valeur est comprise entre 0,08 N et 0,09 N. Vrai.

Au départ, l'accélération est positive. La balance affiche F_B / g soit F_B =0,1091 x9,8 ~1,07 N.
P = mg = 0,1 x9,8 = 0,98 N.
1,07-0,98 ~0,089 N.

Question 20.
Quand la balance affiche 109,1 g, si à un instant donné la vitesse de la cabine a une valeur de 1,0 m /s, 0,5 s plus tard cette valeur devient comprise entre :
A. 0 et 0,3 m /s.
B. 0,3 et 1 m /s. C. 1 et 3 m /s. Vrai.
D. 3 et 10 m /s.
ma = 0,089 N ; a = 0,089 / 0,1 =0,89 m s^-2 ; a = Dv / Dt ; Dv =0,89 x0,5 ~0,45 m /s.
v(t+0,5) = 1,0 +0,45 =1,45 m/s.