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Densimètre (poussée d'archimède, densité)

Posté par
Deak
16-11-08 à 19:06

Bonjour, je suis en 1ereS et j'aurais besoin de votre aide pour un exercice d'un devoir maison qui est pour jeudi.(Cet exercice est dans la partie "cap sur la terminale".)
Voilà l'énoncé :
" Un densimètre est un appareil destiné à mesurer la densité d'un liquide. Il est constitué d'un flotteur lesté de plomb et surmonté d'un tube fin portant des graduations.(Le plomb permet au densimètre de flotter verticalement.) La densité est indiquée par la graduation qui se trouve au niveau de la surface libre du liquide.
On appele V le volume de toute la partie du densimètre située sous la graduation 1 (plomb compris) et s la surface du tube.
Données : V =35cm3 ; s=0.6cm²

1. a. Que peut-on dire du poids du densimètre et de la poussée d'Archimède quand le densimètre flotte ?
   b. En déduire une relation simple entre la masse du densimètre et la masse du liquide déplacé.
2. Lorsque le densimètre est plongé dans l'eau, la graduation 1 se trouve au niveau de la surface libre. En déduire la masse du densimètre.
3. Le densimètre plonge maintenant dans de l'alcool de densité 0.8.
   a. Quelle est la masse de l'alcool déplacé ?
   b. En déduire le volume de l'alcool déplacé.
   c. De quelle hauteur d'enfonce le densimètre ?
4. Quel est l'interêt d'avoir un tube fin ?
5. a. Avec ce densimètre, peut-on mesurer des densité supérieures à 1 ?
   b. Comment réaliser un densimètre universel (permettant de mesurer des densités d telles que d>1 et d< 1 ) sans que le tube soit trop long."

Voilà, merci d'avance =)
(je met ce que j'ai fait dans un autre message)

Densimètre (poussée d\'archimède, densité)

Posté par
Deak
re : Densimètre (poussée d'archimède, densité) 16-11-08 à 19:12

1. a. Lorsque le densimètre flotte, on peut dire que le poids du densimètre est égal à la poussée d'archimède.  ?
   b. on a donc P =
Pdensimètre = mdensimètre*g ; = Vfluide * fluide* g
   mdensimètre*g = Vfluide * fluide* g
     mdensimètre= Vfluide * fluide
     mdensimètre = mliquide déplacé  ?
  

Posté par
Deak
re : Densimètre (poussée d'archimède, densité) 16-11-08 à 19:51

2. mdensimètre= meau déplacé

deau = eau/eau
eau=1

D'après l'énoncé, V=35cm3
= m/V
m= * V
meau = 1g.cm-3* 35cm3
meau = 35 g

Posté par
Deak
re : Densimètre (poussée d'archimède, densité) 16-11-08 à 20:05

ah en fait nan
c'est tout faux =/

Posté par
Deak
re : Densimètre (poussée d'archimède, densité) 17-11-08 à 18:43

Besoin d'aide svp :s

Posté par
Coll Moderateur
re : Densimètre (poussée d'archimède, densité) 17-11-08 à 22:04

Bonjour,

Ce que tu as fait n'est pas faux

Une remarque :
. la densité, rapport de deux masses volumiques, est bien un nombre sans dimension ; densité de l'eau par rapport à l'eau = 1
. mais la masse volumique a une unité
eau 1 000 kg.m-3 = 1 kg.dm-3 = 1 g.cm-3
"Environ" parce que cela dépend de la température.

Réponse à la question 3a ? (Aide : ce que tu as fait pour la première question ne dépendait pas du liquide)

Posté par
Deak
re : Densimètre (poussée d'archimède, densité) 18-11-08 à 19:17

Bonjour,
ah ok merci ^^
Pour la question 3.a.
on sait que la masse du densimètre est égal a la masse de liquide déplacé, ici c'est de l'alcool, donc la masse d'alcool déplacé est de 35g ?

Pour la 3.b.
on a la masse d'alcool, et on déduis la masse volumique de l'alcool avec sa densité, soit 0.8g.cm-3.
m = * V
V = m /

Valcool déplacé= malcool déplacé/alcool
Va = 35g / 0.8g.cm-3 = 43(.75)cm-3 = 4.3cL

Posté par
Coll Moderateur
re : Densimètre (poussée d'archimède, densité) 18-11-08 à 20:15

Très bien !

Note : 43,75 s'arrondit plutôt à 44 qu'à 43... donc j'opterais pour 4,4 cL

Posté par
Deak
re : Densimètre (poussée d'archimède, densité) 18-11-08 à 20:17

ah oui ^^
par contre pour la question c je ne vois pas trop :s

Posté par
teufkoi
re ensimètre (poussée d'archimède, densité) 18-11-08 à 21:03

bonsoir
j'ai le même exo à faire

et cette pour cette question est ce il ne faudrait pas utiliser

Va = h*s ?

Posté par
Deak
re : Densimètre (poussée d'archimède, densité) 18-11-08 à 21:33

on dirait bien ^^
ça donnerais
h = V/s ?

Posté par
teufkoi
re : Densimètre (poussée d'archimède, densité) 18-11-08 à 22:07

je pense aussi
mais le problème c'est le résultat

il parait immense 73cm

Posté par
Deak
re : Densimètre (poussée d'archimède, densité) 18-11-08 à 22:39

ouais =/

Posté par
Coll Moderateur
re : Densimètre (poussée d'archimède, densité) 19-11-08 à 08:32



Dans l'alcool, il faut que le volume immergé soit de 43,75 cm3
or, le volume sous la graduation 1 vaut 35 cm3
Donc...
il faut que le volume du tube au-dessus de la graduation 1 ait pour valeur
43,75 - 35 = 8,75 cm3
et comme ce tube a une section de 0,6 cm2
cela signifie que la hauteur du tube immergée au-dessus de la graduation 1 doit être
8,75 / 0,6 14,6 cm

Posté par
Deak
re : Densimètre (poussée d'archimède, densité) 19-11-08 à 14:34

ah!
je pense pas que j'aurais trouvé tout seul :s

Posté par
teufkoi
re : Densimètre (poussée d'archimède, densité) 19-11-08 à 15:32

ok
le h qu'on calculait c'était la hauteur total

sinon, j'ai réfléchi pour la suite et donc pour

4. il serait question précision visuel de la variation du liquide

5.a. il y aurait un problème d'équilibre ???

5.b. densimètre universel sa veut dire qu'on peut le fabriquer soit même ???

Posté par
Deak
re : Densimètre (poussée d'archimède, densité) 19-11-08 à 15:33

hein ?
nan nan ça veut dire qu'on peut l'utiliser pour pour toutes densités

Posté par
teufkoi
re : Densimètre (poussée d'archimède, densité) 19-11-08 à 17:33

ouai

mais il demande comment réalisé ???

Posté par
Deak
re : Densimètre (poussée d'archimède, densité) 20-11-08 à 20:55

UP

Posté par
Coll Moderateur
re : Densimètre (poussée d'archimède, densité) 21-11-08 à 08:02

Je reprends la première relation que tu as écrite :
en notant Pdensimètre le poids du densimétre et PA la poussée d'Archimède :

Pdensimètre = mdensimètre * g
PA = Vfluide * fluide * g

A l'équilibre Pdensimètre = PA
et donc
mdensimètre * g = Vfluide * fluide * g
c'est-à-dire :

fluide = mdensimètre / Vfluide

Il y a donc (au moins) deux manières de réaliser un densimètre :
. ou bien, pour une masse donnée du densimètre, on associe les variations du volume immergé à la masse volumique du fluide
. ou bien, pour un volume immergé constant, on associe les variations de la masse du densimètre à la masse volumique du fluide

Cela te donne-t-il des idées ?

Posté par
Deak
re : Densimètre (poussée d'archimède, densité) 21-11-08 à 22:22

Oui c'est a peu près ce que j'ai répondu, en moins précis =/
"une masse variable ou/et un volume variable"
Merci ^^

Posté par
Coll Moderateur
re : Densimètre (poussée d'archimède, densité) 22-11-08 à 08:08

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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