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dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris


premièredm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris

#msg1634490#msg1634490 Posté le 05-02-08 à 18:49
Posté par LAETITIAREDON (invité)

bONJOUR J'ai un dm pour vendredi le problèmee c'est qu'après l'avoir lu et relu dans tous les sens je ne vois pas par où commencer donc si vous pouviez me donner un petit coup de pouce ce serait super ! merci d'avance!

voici le sujet:

La plus grande couronne d'or connu a un un diamètre de 18.5cm et une masse de 714g , mais elle est en partie déteriorée . Supposons donc que la couronne  d'or du roi Héron II ait eu une masse de 1000g. Cette couronne est immergé dans l'eau contenue dans un récipient cylindrique de 20.0cm de diamètre .

1 calculer la variation du niveau de l'eau dans le récipient ,sachant que l'or a une masse volumique de 19.3g/CM^3

(j'avoue que je ne sais pas du tout ce qu'il faut faire)

2 Refaire le calcuml en imagiant que 30% de la masse d'or de la couronne ont été remplacées par de l'argent de masse volumique 10.6g/cm^3

(avec un coup de pouce à la question 1 je pense y arriver)

3 En déduire la variation du niveau d'eau qu'aurait du détecter Archimède en utilisant ce protocole
(on se demande pourquoi archimède apparait )

4 De la couronne ou du lingot lequel a le plus grand volume?(il y a un schéma ou l'on voit  que dans l'eau le lingot est plus profond que la couronne, est ce par rapport à la densité qu'il faut donner la réponse)

4 Quel est l'objet qui a la plus grande masse volumique?(je dirai celui qui a le plus grand volume sans conviction ,aucune)

Voili si vous pouviez m'expliquer les méthodes se serait sympa ...BON COURAGE TOUT DE MEME
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1634894#msg1634894 Posté le 05-02-08 à 20:25
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

Bonsoir,

La masse volumique d'un corps est le quotient de la masse de ce corps par son volume.

Si l'or a une masse volumique de 19,3 g.cm-3 cela signifie qu'un centimètre cube d'or a une masse de 19,3 grammes... ou que 19,3 grammes d'or occupent un volume de 1 centimètre cube.

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re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1635174#msg1635174 Posté le 05-02-08 à 21:40
Posté par LAETITIAREDON (invité)

merci pour l'indication meme si je ne vois pas trop comment m'en servir ...
Pour calculer la variation du niveau d'eau faut il calculer le volume du cylindre ????
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1635193#msg1635193 Posté le 05-02-08 à 21:45
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

Il faut d'abord calculer le volume de la couronne... et pour cela te servir de l'indication que je t'ai donnée.

re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1635199#msg1635199 Posté le 05-02-08 à 21:46
Posté par LAETITIAREDON (invité)

D'accord je fais cela et je viens vérifier le résulat , merci beaucoup
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1635218#msg1635218 Posté le 05-02-08 à 21:53
Posté par LAETITIAREDON (invité)

Masse volumique= masse / volume

d'ou

Volume or= masse / masse volumique

donc Volume or = 174g/(19.3g/cm^3)

mais est ce la bonne masse que j'utilise ou faut il utiliser celle de 1000g?

(j'espère pas avoir écrit d'annerie)
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1635221#msg1635221 Posté le 05-02-08 à 21:54
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

C'est bien, mais il faut utiliser une masse de 1 000 grammes.
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1635227#msg1635227 Posté le 05-02-08 à 21:56
Posté par LAETITIAREDON (invité)

d'accord mais je ne comprends pourquoi

donc le réultat est : Volume or = 1000g / (19.3 g/cm^3)
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1635264#msg1635264 Posté le 05-02-08 à 22:06
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

Pourquoi 1 000 grammes ? Parce que :
Citation :
Supposons donc que la couronne d'or du roi Héron II ait eu une masse de 1 000g. Cette couronne est immergée dans l'eau...


Ce volume est donc immergé : résultat le niveau de l'eau va monter. Sachant que le récipient a 20 centimètres de diamètre, quelle est la variation du niveau de l'eau ?

Mais je lirai ta réponse demain matin. Car maintenant je quitte l'

re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1635269#msg1635269 Posté le 05-02-08 à 22:07
Posté par LAETITIAREDON (invité)

merci beaucoup à demain et je crois que je ferai mieux d'aller dormir aussi !
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1635300#msg1635300 Posté le 05-02-08 à 22:17
Posté par LAETITIAREDON (invité)

le volume d'un cylindre est de : pi * (diamètre/2)^2*h

ici le diamètre est de 20.0 et h est le volume de l'or non?

Le volume d'eau augmente du volume de la couronne une fois qu'elle est plongée dedans ?
on aurait donc une variation = volume du cylindre + volume de la couronne ??????

sur ceux je vais dormir car je crois que je raconte n'importe quoi ! merci à ceux qui m'ai et recherche l'énoncé
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1635537#msg1635537 Posté le 06-02-08 à 07:49
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

Assez bien, juste une petite modification.

La variation du niveau vaut h (c'est une longueur, pas un volume) avec

*(D/2)2*h = volume de la couronne

On ne connait pas le volume d'eau, mais cela n'a pas d'importance pourvu que l'on puisse plonger la couronne entièrement dedans.
En effet, le volume total = volume d'eau + volume de la couronne

Avant de plonger la couronne, la hauteur d'eau est h1 et donc le volume d'eau est
Volume d'eau = *(D/2)2*h1

Après avoir plongé la couronne, la nouvelle hauteur est h2 = h1 + h
volume total = *(D/2)2*h2 = *(D/2)2*(h1 + h)

et donc ceci démontre l'égalité annoncée :
*(D/2)2*h = volume de la couronne

On en déduit facilement h après avoir exprimé le volume de la couronne.

re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1635789#msg1635789 Posté le 06-02-08 à 13:32
Posté par LAETITIAREDON (invité)

delta h = (pi * (D/2)^2)/volume de la couronne?

J'ai vu quelque éleve de ma classe aujourd'hui et il m'onT dit qu'il fallait utilisé :

variation= masse / masse volumique/ surface

j'ai utilisé les deux méthodes et les résultats ne sont pas les memes , quelle est donc la bonnE ? je vois pas du tout pourquoi on utiliserait la surface ...
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1635836#msg1635836 Posté le 06-02-08 à 13:46
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

Egalité démontrée dans le message de 07 h 49 :

V = *(D/2)2*h

mais *(D/2)2 = S la surface du cylindre dans lequel la couronne est plongée

V = S * h

Le volume de la couronne est V = m / en notant la masse volumique de l'or

Donc m / = S * h
ou encore
h = m / [ * S]

re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1635841#msg1635841 Posté le 06-02-08 à 13:48
Posté par LAETITIAREDON (invité)

sinon j'ai cherché les questions , 4 et 5 qui vont avec des questions que j'ai oublié de mettre dans le message mais bon j'ai pu répondre ...

pour la4 : je pense que c'est le lingot car la poussé d'archimède est plus importante pour la couronne et que cette poussé d'archimède  dépend de la masse volumique et de v .
puisque PA =masse volumique * v * g

POUR LA 5: je dirais que c'est le lingot qui a le plus grande masse volumique car il est composé de 100% D'or pur alors que la couronne n'est pas faite d'or pur . eN EFFET IL Y A 70% D'or et 30% d'argent



est ce juste ???Si oui faut il justifier plus ?
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1635853#msg1635853 Posté le 06-02-08 à 13:50
Posté par LAETITIAREDON (invité)

MERCI Pour la question 1 , je suis un peu (en fait énormément ) longue à comprendre.
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1635863#msg1635863 Posté le 06-02-08 à 13:52
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

Je ne comprends pas ta question 4 :
. Est-ce que le lingot et la couronne ont la même masse ?
. Est-ce que le lingot est en or pur ?

Question 5 : L'or pur a une masse volumique plus grande qu'un alliage d'or et d'argent.

re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1635884#msg1635884 Posté le 06-02-08 à 13:58
Posté par LAETITIAREDON (invité)

J4AI UN TEXTE (Super long à taper )qui est en complément, accompagné d'un schéma  qui nous dit que la masse est la meme et qu'archimède pour faire son esperience avait plongé dans l'eau la couronne et un lingot d'or pur. le schéma nous montre que la couronne est moins profonde que le lingot dans l'eau mais en equilibre hors de l'eau .
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1635910#msg1635910 Posté le 06-02-08 à 14:05
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

Je ne vois toujours pas ce que signifie ce "moins profond"...

Sais-tu poster une image (seulement l'image, n'est-ce pas, pas l'énoncé !) ?

Pour apprendre à insérer une image, une figure, un schéma, un graphique, un tableau (pas un énoncé !) clique sur la maison

re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1635930#msg1635930 Posté le 06-02-08 à 14:10
Posté par LAETITIAREDON (invité)

le problème c'est que mon scan ne marche plus .
SI TU VEUX  On a une balance :
-d'un cote le lingot
-de l'autre la couronne
-les deux cotes sont plongés dans l'eau
et sur le dessin la couronne se trouve plus haute que le lingot , la couronne sort quasimet de l'eau et le lingot se trouve plus au milieu de l'eau(d'ou mon plus en profondeur)

je ne sais pas si ça va t'aider
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1635958#msg1635958 Posté le 06-02-08 à 14:15
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

Eh bien voilà... il fallait dire cela ! (oui, maintenant j'ai compris )

Ils ont le même poids dans l'air. Donc accrochés tous deux sous une balance à deux plateaux, la balance serait en équilibre.

Voilà qu'ils sont plongés dans l'eau. Ils sont donc soumis chacun à une nouvelle force, laquelle ?
Comment s'appelle-t-elle ?
Comment s'exprime cette force ?
Pourquoi la couronne s'enfonce-t-elle moins que le lingot, alors que dans l'air elle était à la même hauteur que le lingot ?

re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1635972#msg1635972 Posté le 06-02-08 à 14:19
Posté par LAETITIAREDON (invité)

-la force est la pousse d'archimede qui est négligeable dans l'air
-cette force s'exprime par le desequilibre et par l'expression
masse voluique*volume*g(constante de pesanteur)
-la couronne s'enfonce moins que le lingot car la pousse d'archimède n'a pas la meme valeur pour les deux , elle est plus importante pour le ligot

c'est cela ?
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1635982#msg1635982 Posté le 06-02-08 à 14:22
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

Dommage la dernière phrase.

La poussée d'Archimède est une force dont la direction est verticale. Mais quel est son sens ?
. vers le haut ?
. ou vers le bas ?

Réponds à cette question et revois la dernière phrase de ta réponse.

re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1635988#msg1635988 Posté le 06-02-08 à 14:23
Posté par LAETITIAREDON (invité)

VERS LE HAUT effectivement je me suis trompé la poussé d'archimède et donc plus importante sur la couronne
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1636003#msg1636003 Posté le 06-02-08 à 14:26
Posté par ProfilColl Coll Moderateur



Est-ce que tu te demandes toujours pourquoi "Archimède apparaît" ?

re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1636026#msg1636026 Posté le 06-02-08 à 14:30
Posté par LAETITIAREDON (invité)

euh maintenant non , bizarrement je vois pourquoi maintenant....Lol (je suis vraiment bete des fois)
bon ben me reste plus qu'a essayer de comprendre la 2 mais je suposse que la méthode est la meme pour la question 1 et du coup il est vrai que je vois mieux pourquoi il y a archimède à la question trois!

en tout cas merci (j'espère que je ne te dérange pas trop car je sais que c'est diffiile d'aider tant de monde)
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1636039#msg1636039 Posté le 06-02-08 à 14:33
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

Tu ne me déranges pas. Si tu as d'autres questions pour ce topic pose-les ; j'essayerai d'y répondre.
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1636048#msg1636048 Posté le 06-02-08 à 14:34
Posté par LAETITIAREDON (invité)

ben il faut d'abord que je cherche ma question 2 et 3 mais au fait du coup ma réponse à la question 4 elle est juste ou pas ??
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1636053#msg1636053 Posté le 06-02-08 à 14:37
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

La réponse de 14 h 23 pour la question 4 est correcte !
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1636072#msg1636072 Posté le 06-02-08 à 14:40
Posté par LAETITIAREDON (invité)

OULA JE NE DEMANDAI PAS AUTANT DE PRECISION ,en conclusion le volume est plus important pour le lingot mais la pousse d'archimède est plus importante sur la couronne donc ....
JE M'y pers un peu ....Je devrai peut etre faire une pause avant de dire des betises
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1636087#msg1636087 Posté le 06-02-08 à 14:44
Posté par ProfilColl Coll Moderateur



La masse volumique du lingot est plus grande que celle de la couronne.

Donc...
. pour une même masse le lingot a un volume plus petit que la couronne
. le lingot déplace moins d'eau
. la poussée d'Archimède sur le lingot est plus faible que sur la couronne
. le lingot s'enfonce plus que la couronne

re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1636104#msg1636104 Posté le 06-02-08 à 14:48
Posté par LAETITIAREDON (invité)

d'accord mais on me demande le volume avant la masse volumique donc pour cet argument je sais pas trop si ça peut aller
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1636117#msg1636117 Posté le 06-02-08 à 14:50
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

Dis la même chose en commençant par la fin !

Puisque le lingot s'enfonce plus c'est que la poussée d'Archimède qu'il reçoit est plus faible.
Donc son volume est plus petit.

re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1636128#msg1636128 Posté le 06-02-08 à 14:53
Posté par LAETITIAREDON (invité)

c'est pas bête ça (je crois que mon cerveau a pris le mode ralenti ) merci bon je me concentre ! pour faire entièrement les 3 premières questions et je viendrai vérifier les résultats(pas avant ce soir je pense ) , merci beaucoup en tout cas!
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1636152#msg1636152 Posté le 06-02-08 à 14:58
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

C'est une bonne idée d'aller respirer l'air frais de temps en temps. A ce soir peut-être !
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1639689#msg1639689 Posté le 07-02-08 à 19:32
Posté par LAETITIAREDON (invité)

BONSOIR,

j'ai tout compris meme la question 1 et 2 donc tout d'abord un grand merci !
j'ai une dernière petite question a poser :
est ce que a pour chaque cas on a plus un volume est grand plus la poussé d'archimède est élevé est vive versa ou ceci depend il ?
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1640185#msg1640185 Posté le 07-02-08 à 21:20
Posté par LAETITIAREDON (invité)

S'il vous plait est ce que quelqu'un pourrait vérifier les unités des résultats avant 22h

pour 1 ) j'ai (1000g/19.3g/cm^3)/(pi*(10.0^2))
je trouve variation= 1.65*10^-1cm(je suis pas sur pour le centimère)

pour la 2) j'ai (300/10.6g/cm^3)+ (700/19.3g.cm^2)
je trouve varaition= 6.5 *10^1 cm^3

POUR LA 3 J'ai fait variation 2 - variation 1 et j'obtiens :6.5 *10^6(mais je sais pas l'unité)

voili si vous pouviez vérifier assez rapidement se serait super sympa !
merci d'avance
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1640230#msg1640230 Posté le 07-02-08 à 21:33
Posté par LAETITIAREDON (invité)

s'il vous plait y aurait il quelqu'un pour vérifier seulement les unités ci dessus
merci
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1640792#msg1640792 Posté le 08-02-08 à 07:32
Posté par ProfilColl Coll Moderateur

Pour la première question : 0,165 cm ; annoncer 1,6 mm me semble suffisant comme chiffres significatifs

Pour la deuxième question : 0,206 cm ; annoncer 2,1 mm me semble suffisant

Troisième question : il faudrait donc être capable d'apprécier une différence dans les variations de niveaux de 0,5 mm ce qui est un exploit sans matériel adapté.

re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1641585#msg1641585 Posté le 08-02-08 à 18:32
Posté par Profilplumemeteore plumemeteore

bonjour Laetitia
1. volume de la couronne : 1000/19.3 cm³
base du cylindre : 10²*pi cm²
variation du niveau : (1000/19.3)/(10²*pi) cm = 0,165 mm

2. volume de l'or : 700/19.3 = 36.842 cm³
volume de l'argent : 300/10.6 = 28.302 cm³
volume de la couronne modifiée : 36.842+28.302 = 65.144
re : dm de physique en lien avec la pousse d'archimède incompris#msg1641608#msg1641608 Posté le 08-02-08 à 18:40
Posté par Profilplumemeteore plumemeteore

suite
(la fin du 1. est 0,165 cm au lieu de mm)

suite du 2. ... 65.144 cm³
variation du niveau d'eau : 65.144/(10²*pi) = 0.207 cm

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