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Niveau seconde
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Équilibre d'un solide soumis à des forces non parallèles

Posté par
beugg
13-03-15 à 19:39

Bonsoir
J'aurais besoin d'aide pour cet exercice

Un bloc de glace de forme parallelepipedique ,flotte à la surface de l'eau.Il a les dimensions suivantes:
longueur:0,5 cm; largeur: 0,15cm; hauteur:0,6cm
1.Calculer à l'équilibre la hauteur de la partie immergée.
2.Déterminer le rapport entre la hauteur émergée et la hauteur immergée.
Données:
Masse volumique de l'eau= 1000kg/m3
Masse volumique de la glace = 990kg/m3

Merci de me montrer une piste

Posté par
sanantonio312
re : Équilibre d'un solide soumis à des forces non parallèles 13-03-15 à 19:51

Bonjour,
Il s'agit d'un exercice sur la poussée d'Archimède.
Je ne comprends pas bien le titre de ton post.

Tu calcules le poids du morceau de glace.
Tu calcules la poussée d'Archimède si la glace est immergée d'une hauteur h.
Tu cherches h pour que ces deux forces soient d'intensité égales.
Et hop!

Posté par
beugg
re : Équilibre d'un solide soumis à des forces non parallèles 13-03-15 à 20:15

Merci sanantonio

J'ai trouve P= 44542 N

Est-il just ?

Posté par
beugg
re : Équilibre d'un solide soumis à des forces non parallèles 13-03-15 à 20:55

Desole ,plutot P= 43,659.10-5 ?

Posté par
sanantonio312
re : Équilibre d'un solide soumis à des forces non parallèles 13-03-15 à 21:01

Oui, à peu près. Ça dépend de la valeur prise pour g.
4,37.10-4 N est une meilleure notation.

Posté par
beugg
re : Équilibre d'un solide soumis à des forces non parallèles 13-03-15 à 21:39

merci

pour la pousse d'archimede

f=glaceVglaceig ?

Posté par
sanantonio312
re : Équilibre d'un solide soumis à des forces non parallèles 14-03-15 à 08:35

Non, c'est le poids du volume d'eau déplacé. C'est à dire le poids que ferait le volume d'eau correspond à la partie immergée de la glace.

Posté par
J-P
re : Équilibre d'un solide soumis à des forces non parallèles 14-03-15 à 10:16

Vérifie aussi ta donnée sur la masse volumique de la glace ...
990 kg/m³ est bien plus grand que la "normale" qui est plutôt de 917 kg/m³.

Mais comme ce n'est pas la seule incohérence dans l'énoncé ...
Celui qui espère qu'un glaçon avec les dimensions données va se stabiliser avec sa plus grande dimension verticale est bien optimiste.

A remarquer encore, que la valeur prise pour g n'influence pas les réponses finales. (g se simplifie dans les équations).
Si tu résous le problème d'abord littéralement (avant de passer aux valeurs numériques), tu n'auras pas besoin de la valeur de g.

Posté par
beugg
re : Équilibre d'un solide soumis à des forces non parallèles 14-03-15 à 16:03

Merci à tous

Donc que je devrais faire  ? Je sais que volume d'eau deplace =volume glace immergé .Alors ce que vous avez dit le poids du volume déplacé =la partie de la glace immergée

Posté par
beugg
re : Équilibre d'un solide soumis à des forces non parallèles 14-03-15 à 16:14

Bonsoir J-P

Vous avez raison mais c'est pas ma faute: je ne change pas les données

Merci beaucoup

Posté par
beugg
re : Équilibre d'un solide soumis à des forces non parallèles 17-03-15 à 14:13

Aidez-moi,je n'ai pas encore compris

Posté par
J-P
re : Équilibre d'un solide soumis à des forces non parallèles 17-03-15 à 15:09

Poids du glaçon : P = V * Rho glace * g

avec V = 0,5 * 0,15 * 0,6 = 0,045 cm³ = 0,045 * 10^-6 m³

P = 0,045 * 10^-6  * 990 * g = 4,455.10^-5 * g (vertical vers le bas)

Comme le glaçon flotte, la poussée d'Archimède sur le glaçon compense exactement le poids --> Pa = 4,455.10^-5 * g  (verticale vers le haut)

Or Pa = Vimmergé * Rho eau * g

On a donc : 4,455.10^-5 * g  = Vimmergé * Rho eau * g

4,455.10^-5   = 1000 * Vimmergé

Vimmergé = 4,455.10^-5/1000 = 4,455.10^-8 m³

Or Vimmergé = 0,5*10^-2 * 0,15*10^-2 * h immergé (avec h immergé en m et Vimmergé en m³)

--> 4,455.10^-5 =  1000 * 0,5*10^-2 * 0,15*10^-2 * h immergé

h immergé = 0,00594 m = 0,594 cm

h emmergé = h - himmergé = 0,6 - 0,594 = 0,006 cm

h emmergé/h immergé = 0,006/0,594 = 0,01  

(En partant de tes données qui sont fausses comme je l'ai indiqué dans mon message précédent)

Posté par
beugg
re : Équilibre d'un solide soumis à des forces non parallèles 17-03-15 à 16:33

Exact,merci beaucoup J-P

Je suis très content



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