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Niveau première
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force

Posté par
-Paolina-
17-12-10 à 13:21

bonjour j'aurais besoin d'aide pour l'exercice suivant:

Données: g= 9,80 N.kg-1; masse volumique: (eau) = 1,0g.cm-3; la valeur de la tension du ressort s'exprime par T=k(L-L0) ; Le volume d'une boule de rayon R est V= (4/3)pi R3.

on suspend une boule de masse m= 125g etde diamètre d= 4,0cm à un ressort de raideur k= 10N.m-1 et de longueur à vide L0=15,0cm.

1) Donner les caractéristiques des forces s'appliquant à la boule dans l'air. on négligera la poussée d'Archimède du à l'air.
2) Calculer le poids P de la boule.
3) Quelle est la longeur L du ressort lorsqu'on y suspend la boule? Justifiez votre démarche.
4) Réprésenter, en choisissant une échelle de représentation, les forces exercées sur la boule dans l'air.

On plonge la boule dans l'eau, de facon à l'immerger totalement.

5) Représenter, sans souci d'échelle, les forces agissant sur la boule dans l'eau.
6) Donner les caractéristiques de la poussée d'Archimède et la signification. de chacune des grandeurs de sa valeur.
7) Calculmer la poussée d'Archimède.
8) Quelle est la nouvelle longueur L' du ressort? Justifiez votre raisonnement.

merci d'avance.

Posté par
Heroes31
re : force 17-12-10 à 14:22

Bonjour,

Votre exercice a déjà été résolu ici Poussée d'Archimède et ressort!
Ceci devrait pouvoir grandement vous aider...


Bonne journée et bonnes fêtes !

Posté par
-Paolina-
re : force 17-12-10 à 19:09

merci du tuyaux

Posté par
-Paolina-
re : force 23-12-10 à 14:22

Bonjour,
je enais d'abord à vous remercie de m'avoir montré l'exercice qui avait déjà était étudié auparavant mais j'aurais besoin de quelques approfondissement sur certaines notions car je ne comprend pas tellement les calculs enfin plutot les résultats ou ce qu'on peut nous demander..

pour la question 3 je n'arrive pas à trouver la valeur de L.
pour la question 7 comment connait on le volume d'eau déplacé?
La question 7 m'est essentielle pour la question 8 car nous devons faire la longueur L - la poussé d'archimède mais comment nous pouvons trouver celle ci en m ou cm?

merci d'avance

Posté par
Heroes31
re : force 23-12-10 à 17:18

Citation :
3) Quelle est la longeur L du ressort lorsqu'on y suspend la boule? Justifiez votre démarche.


Quand vous avez suspendu la boule, elle est donc en équilibre telle que, d'après le principe d'inertie, \vec{P}+\vec{T}=\vec{0}
C'est-à-dire, en valeur,  P = mg = T = k(L - L0)

Vu que vous avez les valeurs de m, de g, de k et de L0, vous avez une équation d'inconnue L à résoudre !


Citation :
7) Calculmer la poussée d'Archimède.

Le volume d'eau déplacée est le volume déplacé par la sphère !
(Non on n'a pas plongé le ressort dans l'eau !)

Ainsi, Vdéplacé = (4/3)R3


Citation :
8) Quelle est la nouvelle longueur L' du ressort? Justifiez votre raisonnement.

Une fois plongée dans le liquide, la bille est de nouveau en équilibre telle que, toujours principe d'inertie :
\vec{P}+\vec{T'}+\vec{\Pi}_A=\vec{0}

càd : P = T ' + A  (en valeur)

Vous avez la valeur de P, inchangée pour tout l'exercice.
Vous venez de calculer à la question précédente la valeur de la poussée d'Archimède A

Vous en déduisez donc la valeur de la nouvelle tension du ressort (T ') et de la même manière que pour la 3, la valeur de (L ') telle que T ' = k(L' - L0)

Voilà !

Posté par
-Paolina-
re : force 23-12-10 à 18:57

merci je vous remercie de m'avoir expliqué plus précisement les différents calcul et démarches à suivre

Posté par
-Paolina-
re : force 24-12-10 à 15:45

j'ai donc utilisé la formule (4/3)pi*R3 mais j'arrive sur les mésultats suivants
en cm3 32/3pi = 33,5 cm3
en m3 3,35*10-5 m3
or ce qui est différet des résultats de l'autre internaute...
j'ai donc ensuite pour la poussé d'Archimède environ 0,33 N.
Pensez vous que  mes calculs sont bon ou erronés?
merci d'avance



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