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Niveau troisième
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Poussee d'Archimede

Posté par
layla
14-03-09 à 21:15

Bonjour,
J'ai une difficulté a calculer le volume dans cet exercice :

Un cube de glace, de masse m=90g, flotte a la surface de l'eau. La masse volumique de la glace est 900kg/m3, celle de l'eau est 1000kg/m3 et l'intensité de la pesanteur est g=10N/kg.

a-calculez le volume du cube.
b-calculez le volume d'eau déplacée par le cube.
c-Quel est le rapport du volume immergé au volume total?
Merci de votre aide...

Posté par
Marc35
re : Poussee d'Archimede 14-03-09 à 21:32

Bonsoir,
Quelle est la relation qui lie la masse et le volume ?

Posté par
layla
re : Poussee d'Archimede 14-03-09 à 21:35

j'en sais rien

Posté par
doubster
re : Poussee d'Archimede 14-03-09 à 21:36

le volume de la glace est:
masse vol.=masse/volume donc on peut deduire que volume=masse/masse volumique.
0,09kg/900=...
Je suis arrive la.

Posté par
layla
re : Poussee d'Archimede 14-03-09 à 21:42

m= x V

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Poussee d'Archimede 14-03-09 à 21:44

Salut!

a) Ta formule est juste, quel est ton résultat en L?

Posté par
Marc35
re : Poussee d'Archimede 14-03-09 à 21:45

m = V  effectivement...
m  masse en kg
en kg.m-3
V en m3
Donc V = m /
V = 90.10-3 / 900
V = 10-4 m3

Et le volume d'eau déplacé par le cube ?
Il faut savoir que la force d'Archimède est égale au poids du volume d'eau déplacée.
Si le cube flotte, c'est que \vec{P}\,+\,\vec{F_A}\,=\,\vec{0} donc P = FA

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Poussee d'Archimede 14-03-09 à 21:57

Bonsoir Marc

Posté par
layla
re : Poussee d'Archimede 14-03-09 à 21:59

le volume d'eau déplacé est égale au volume du cube.

Posté par
Marc35
re : Poussee d'Archimede 14-03-09 à 22:00

Bonsoir shadowmiko
La poussée d'Archimède semble poser quelques problèmes...

Posté par
Marc35
re : Poussee d'Archimede 14-03-09 à 22:02

Non parce que le cube n'est pas complètement immergé...

Posté par
layla
re : Poussee d'Archimede 14-03-09 à 22:13

est ce que dans le cas ou le cube flotte sur la surface du liquide la force de la poussée est égale a celle du poids du cube?
ou bien c la poussée qui est plus grande?

Posté par
Marc35
re : Poussee d'Archimede 14-03-09 à 22:16

Comme je l'ai dit (ou écrit) dans un message précédent, quand le cube flotte, la poussée d'Archimède est égale au poids. Et la poussée d'Archimède dépend du volume immergé.
Si le poids est plus grand que la poussée d'Archimède, le cube coule...

Posté par
layla
re : Poussee d'Archimede 14-03-09 à 22:19

merci

Posté par
Marc35
re : Poussee d'Archimede 14-03-09 à 22:24

On connaît la poussée d'Archimède puisqu'elle est égale au poids
P = 90.10-3.10 = 0,9 N
La poussée d'Archimède est égale à
FA = V g = 0,9
Donc
V = 0,9 /( g)
V = 0,9 /(1000 x 10)
V = 0,9.10-4 m3

Pour la dernière question
0,9.10-4 / 10-4 = 0,9 soit 90%

C'est le problème bien connu des icebergs...

Posté par
layla
re : Poussee d'Archimede 14-03-09 à 22:26

Mais dans le cours que le prof a donné il a écrit:
le corps flotte : poussée > poids réel
le corps coule : poussée < poids réel
le corps est en équilibre :  poussée = poids réel

Posté par
Marc35
re : Poussee d'Archimede 14-03-09 à 22:28

Quelle est la différence entre "le corps flotte" et le corps est en équilibre" ?

Posté par
layla
re : Poussee d'Archimede 14-03-09 à 22:34

le corps est en équilibre c'est quand il est au milieu du liquide
il ne flotte pas mais il ne coule pas non plus....
enfin c'est ce que je pense...

Posté par
Marc35
re : Poussee d'Archimede 14-03-09 à 22:50

OK...
Effectivement, si le cube est totalement immergé et qu'il ne coule pas (il reste au milieu du liquide), la force d'Archimède est à son poids... Je suis d'accord. Très difficile à réaliser en pratique...
Mais, quand il flotte, le poids est égal à la force d'Archimède qui est égale au poids du volume d'eau correspondant à la partie immergée.
Si on enfonce le cube dans l'eau, la poussée d'Archimède sera plus grande que le poids. Mais, si on le lâche, il va remonter et va atteindre une position d'équilibre dans laquelle le poids sera égale à la force d'Archimède qui est égale au poids du volume d'eau correspondant à la partie immergée.
Il est en équilibre bien que n'étant pas "au milieu du liquide".

Posté par
Marc35
re : Poussee d'Archimede 14-03-09 à 22:51

"la force d'Archimède est à son poids" ==> "la force d'Archimède est égale à son poids"

Posté par
Marc35
re : Poussee d'Archimede 14-03-09 à 22:52

"le poids sera égale à la force d'Archimède" ==> "le poids sera égal à la force d'Archimède"



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