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exprimer littéralement et numériquement des valeurs de forces
Bonjour !
J'ai une difficulté à un exercice en physique !
Il y a un objet ancien homogène en étain ( volume=1L) qui repose au fond d'une épave.
masse volumique de l'eau=1.103kg.m-3
masse volumique de l'étain=5,8.103kg.m-3
g=10N.kg-1
on demande de faire l'inventaire des forces qui s'appliquent sur l'objet avec leur direction et leur sens
J'ai mis le poids (ça je suis sure) et l'autre c'est la pression de l'eau je pense.
Il doit y avoir un rapport avec la poussée d'Archimède peut être ?
La question que je n'arrive pas est la suivante :
exprimer littéralement et numériquement les valeurs de ces forces lorsque le calcul direct est possible.
Pouvez m'aider svp, c'est pour un devoir maison.
Merci d'avance
Bonjour,
En effet la deuxième force est la poussée d'Archimède.
Mais la somme (vectorielle) du poids et de la poussée d'Archimède n'est pas nulle. Or, comme l'objet est immobile, la somme (vectorielle) de toutes les forces qui s'exercent sur lui est nulle. Il y a donc une troisième force ; laquelle ?
j'aurais pensé à la pesanteur, je ne suis pas sure
Oui comme l'objet est immobile les forces sont nulles donc opposées
La pesanteur n'est pas une force. Le poids est une force. Disons que c'est la première force.
La deuxième force est la poussée d'Archimède dans l'eau.
Il y a une troisième force.
Indice : quand tu es debout sur le sol ; première force : ton poids ; deuxième force : la poussée d'Archimède dans l'air (elle est beaucoup plus faible que dans l'eau mais elle existe et pour les pesées précises on en tient compte) ; quelle est la troisième force ?
olala j'ai vraiment du mal ! lol
il y a un rapport avec la terre je pense. l'attraction de le terre qui fait que l'objet ne s'enfonce pas dans le sol, je suis sur la bonne piste ? 
Voilà, c'est la réaction du sol qui t'empêche de t'enfoncer.
De même pour cet objet il ne flotte pas (parce que la poussée d'Archimède n'est pas égale au poids) donc il repose sur quelque chose et il y a une réaction de ce support qui l'empêche de s'enfoncer.
Alors, les calculs maintenant.
Que vaut le poids ? (c'est une force, donc : point d'application, direction, sens et intensité)
Que vaut la poussée d'Archimède ? (idem)
Et donc (puisque la somme vectorielle des trois est nulle) que vaut la réaction du support ?
poids direction:verticale
sens : vers le centre de la terre
pt d'application : centre de gravité de l'objet
poussée d'Archimède direction : direction : verticale
sens : vers le haut
(nous n'avons pas vu le point d'application)
poids + poussée d'Archimède + réaction du support = 0 ( en vecteur bien sur )
poids + poussée d'Archimède = - réaction du support
je n'arrive pas à savoir par quelle valeur remplacer. 10N.kg-1pr la poussée d'archimède ? cela semble bizarre
et le poids il faut que je le calcul ?
Oui, tu peux calculer le poids.
Tu connais le volume et la masse volumique donc tu peux en déduire la masse.
Avec la masse et g tu trouves le poids.
Le point d'application de la poussée d'Archimède est ici le même que le centre de gravité car l'énoncé précise que l'objet est homogène.
m = 
x V
m = 5,8.103kg.m-3 x 1,0
m = 5800 kg
Je ne me suis trompée dans les unités ?
P = m.g
P = 5800 . 10
P = 58 000
Oulala y'a un problème quelque part, non ? j'ai du mal avec les unités
Je vois...
La masse volumique est en kilogramme par mètre cube
Le volume est en litre ; un litre = 1.10-3 m3
Et tu n'oublieras pas l'unité pour le poids (comme toutes les forces, c'est le newton, symbole : N)
m = 5,8.103kg.m-3 x 1.10-3m3
m = 5,8 kg
P = m.g
P = 5,8 x 10
P = 58 N
Olala c'est ça !!! Tu serais pas le petit fils d'Archimède par hasard ??!!
Suis contente là !
C'est ça toute la réponse à la question ?
puisqu'on parle des forces donc le poids = 58N
la poussée d'Archimède, on ne peut pas savoir
et la réaction du support ?
puisque la question qui suit c'est
déterminer, en justifiant la méthode utilisée, la valeur de la réaction que l'épave exerce sur l'objet.
Donc en fait 58 N c'est pour cette valeur ou le poids ?
C'est un peu le fouilli dans ma tête, tu comprends ce que je veux dire ?!
Tu fais quoi comme études ?
C'est encore un peu le fouilli mais ça avance
Oui, la masse de l'objet est 5,8 kilogrammes et son poids est 58 newtons
Bien sûr que l'on peut calculer la poussée d'Archimède !
Tu connais la masse volumique de l'eau, le volume de l'objet et g ; tu as tout ce qu'il te faut.
Revois la formule dans ton cours.
La poussée d'Archimède est numériquement égale au poids du volume d'eau déplacé.
Attention aux unités !
Puisque tu exprimes la masse volumique en kg.m-3 il faut pour trouver la masse d'un litre d'eau, exprimer le volume (1 litre) également en m3
Regarde bien : tu as écrit que 1 litre = 1 000 mètres cubes !
1 litre = 1.10-3 m3
Un litre est un millième de mètre cube. Ou encore 1 000 litres font 1 mètre cube
poussée d'Archimède = 1.103kg.m-3 x 1.10-3m3 x 10N.kg-1
= 10 N
La valeur de la réaction ?
Merci bcp de m'aider
Oui, la poussée d'Archimède vaut bien 10 N
Pour trouver la valeur de la réaction il est bon d'avoir fait un dessin, un schéma.
Il faut faire attention aux directions et aux sens des différentes forces. Leur somme doit être nulle.
okay, je pense que je réussirais ! j'ai jamais passé autant de temps sur un exo !
Merci de m'avoir aider
A la prochaine
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