poussée d'archimède

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Auteur du sujet

Bonjour, j'ai un exercice que je n'ai pas compris comment le résoudre et j'aimerai bien le comprendre L'exercice: On plonge un caillou de masse X ( je ne m'en souvient plus dsl) dans De l'alcool. Le dynamomètre qui est accrocher au caillou Montre 5,4 Newton. Dans quel liquide faut - il le plonger pour qu'il montre 4,6 Newton ?

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Tu connais la formule de la poussée d'Archimède en fonction de la masse volumique ? Si tu as celle de l'alcool tu peux calculer facilement le coefficient qui lie poussée d'Archimède et masse volumique du liquide. Ensuite si tu injectes la valeur de la poussée d'Archimède que tu veux obtenir tu trouveras la masse volumique du liquide à utiliser. Après ça il te reste à trouver quel liquide correspond.

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Staff

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Bonjour,

la poussée d'Archimède résulte du fait que le caillou va déplacer du liquide, celui-ci va en réaction appliquer une force sur le caillou. Cette force dépend de la masse de liquide déplacée,

$$ \vec{F}_{Archimède} = -\rho V \vec{g}$$

avec $\rho$ (lettre grecque rho) la masse volumique du liquide, V le volume de liquide déplacé et $\vec{g}$ l'accélération de la pesanteur (9,8 m/s² environ, dirigée vers le bas).

Dans ton cas, tu connais g, la force d'Archimède (attention, ton dynamomètre mesure la somme des forces d'Archimède et de la gravité !) et la masse volumique de l'alcool. Tu peux en déduire le volume du caillou.

Ensuite, tu veux une certaine force d'Archimède, en connaissant g et V (tu viens de le calculer). Tu peux en déduire la masse volumique du liquide dans lequel doit être plongé le caillou, donc donner un liquide qui marche.

Édit : correction de signe. Merci Vulser. :)

Édité par Gabbro

Hier, dans le parc, j'ai vu une petite vieille entourée de dinosaures aviens. Je donne pas cher de sa peau.

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Bonjour,

la poussée d'Archimède résulte du fait que le caillou va déplacer du liquide, celui-ci va en réaction appliquer une force sur le caillou. Cette force dépend de la masse de liquide déplacée,

$$ \vec{F}_{Archimède} = \rho V \vec{g}$$

avec $\rho$ (lettre grecque rho) la masse volumique du liquide, V le volume de liquide déplacé et $\vec{g}$ l'accélération de la pesanteur (9,8 m/s² environ, dirigée vers le bas).

Dans ton cas, tu connais g, la force d'Archimède (attention, ton dynamomètre mesure la somme des forces d'Archimède et de la gravité !) et la masse volumique de l'alcool. Tu peux en déduire le volume du caillou.

Ensuite, tu veux une certaine force d'Archimède, en connaissant g et V (tu viens de le calculer). Tu peux en déduire la masse volumique du liquide dans lequel doit être plongé le caillou, donc donner un liquide qui marche.

Gabbro

Petit problème de signe :

$$ \vec{F}_{Archimède} = - \rho V \vec{g}$$

Édité par Vulser

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Auteur du sujet

Merci énormément mais que serait la formule pour trouver la réponse alors? Et qu'est ce que tu entend par gravité quand tu parle de la somme entre la gravité et la force d'archimède?

Édité par Romane

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Staff

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Tu as tous les éléments pour écrire la formule.

Comme toujours en mécanique, fais un schéma de ton système. Représente toutes les forces. Vérifie que c'est cohérent (si toutes les forces sont orientées vers le haut et que le caillou descend, ce n'est pas cohérent). Applique la 2e loi de Newton.

Cette méthode marche pour quasiment tous les cas que tu vas rencontrer.

Ici, une question supplémentaire se pose : que mesure le dynamomètre ? Avec un bon schéma, tu vas voir ça tout de suite, et ma remarque sur la gravité (le poids si tu préfères) deviendra claire.

Édit : on ne t'aiderait pas en te donnant la formule pour trouver la réponse, car la fois suivante, avec un problème proche mais différent, tu devrais à nouveau demander de l'aide. Il est mille fois préférable de te guider vers la réponse, car une fois que tu l'aura trouvé et comprise, tu sauras l'appliquer dans d'autres cas par toi-même.

Édité par Gabbro

Hier, dans le parc, j'ai vu une petite vieille entourée de dinosaures aviens. Je donne pas cher de sa peau.

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Staff

Tu connais la force mesuré par le dynamomètre.

Tu peux calculer la force que mesurerait le dynamomètre si le caillou n'était pas dans un liquide.

Les deux résultats sont-ils identiques ? Si non, d'où vient la différence ?

Conclure. ^^

Hier, dans le parc, j'ai vu une petite vieille entourée de dinosaures aviens. Je donne pas cher de sa peau.

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Honnêtement, je crois que tu mériterais de faire un schéma et de nous le montrer, Romane. Tes questions me font craindre que tu n'aies vraiment compris ni ton cours ni les réponses ci-dessus 1. Nous serions prêts à corriger ton schéma ou à la commenter ; d'ailleurs un schéma est toujours la clé de compréhension pour ces problèmes.


  1. Sans offense, hein 

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Auteur du sujet

Je suis vraiment désolée je viens de me rendre compte que j'ai fait une faute dans l'énoncé que je vous ai dit. je suis parti du principe que X c'est la masse mais c'est la masse volumique c'est pour ça que je ne trouve pas la force d'archimède. Je ne sais pas comment calculer le poids du caillou. Vraiment désolée pour la faute. Voici l'énoncé corrigé : Dans l'ex 2: On plonge un caillou de masse volumique X (je me rappelle plus) dans de l'alcool, le dynamo qui est accroché au caillou montre 5.4 [N], dans quel liquide faut-il le plonger pour que le dynamo montre 4.6[N]?

Édité par Romane

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Staff
  • 1 – Faire un schéma.

  • 2 – Représenter toutes les forces et écrire leur formule littéral.

  • 2 bis – Vérifier que ce que tu as écrit est logique (analyse dimensionnel, symétries, cohérence).

  • 3 – Appliquer les lois qui régissent le comportement de ton système.

  • 4 – Bidouiller les expressions pour exprimer ce que tu ignores en fonction de ce que tu connais.

Cette procédure marche pour quasiment tous les problèmes physiques et mécaniques. Je l'utilise encore très régulièrement.

Aide : je t'ai donné la formule de la force d'Archimède dans mon 1er message.

Je t'invites à faire chacune des 4 étapes et à nous montrer ce que tu as fait si tu as besoin d'aide, histoire qu'on puisse t'aider correctement.

Édit : il manquait l'étape 3. ^^

Édité par Gabbro

Hier, dans le parc, j'ai vu une petite vieille entourée de dinosaures aviens. Je donne pas cher de sa peau.

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Auteur du sujet

Écoute, je n'ai pas le temps de faire ta procédure j'ai compris le reste c'est juste comment faire pour trouver la force de pesanteur du caillou? c'est juste ça. le shema j'ai compris les forces aussi. c'est juste que pour la farce de pesanteur il faut la masse et g . Le problème est qu'on a pas la masse mais qu'on a la masse volumique. on à pas non plus le volume et je ne sais juste pas comment faire pour trouver la force de pesanteur qui va me permettre de trouver la force d'archimède. Je veux juste qu'on m'explique pour la frce de pesanteur.

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Staff

Tu peux écrire la somme des forces dans le 1er et dans le 2e liquide. Dans le 1er, tu vas avoir une inconnu, le volume du caillou. Tu pourra réinjecter ce volume dans la 2e équation pour trouver la masse volumique du nouveau liquide.

Je persiste (je viens de faire les calculs, ça marche), il te suffit de faire la somme des forces appliquées à ton système. Et si tu n'as pas de masse, exprime tout comme un produit de volume et de masse volumique.

Hier, dans le parc, j'ai vu une petite vieille entourée de dinosaures aviens. Je donne pas cher de sa peau.

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Staff

Sur ordi, mets les parenthèses dans les équations (sinon, ça devient vite confus). :) J'imagine que tu veux dire, avec F la somme des forces (qui vaut numériquement 5,4),

$$ \frac{F - \rho_c V_c g}{\rho_a g} = V_c $$

Il y a une erreur de signe dans cette formule. Souvient toi que la gravité est dirigée vers le bas et la poussée d'Archimède vers le haut.

Hier, dans le parc, j'ai vu une petite vieille entourée de dinosaures aviens. Je donne pas cher de sa peau.

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