bonjour à tous,
je suis à bout de souffle avec cet exercice depuis deux semaines.
voici le sujet:
1) une balise cylindrique en bois, haute de 3 m flotte verticalement dans l'eau. Si la balise a une masse de 30kg et une densité de 0.80 .
calculer la profondeur d'immersion de la balise.
2) Quelle est la profondeur supplémentaire d'immersion produite par un corps de 10 kg placé sur la surface supérieure du cylindre.
( on suppose que la profondeur d'immersion est proportionnelle au poids total).
Merci, pour votre attention et soutien
Poids de la balise: P = 30.g (g étant l'accélération de la pesanteur)
Volume de la balise = 30/0,8 = 37,5 dm³ = 0,0375 m³
Comme la balise flotte, on a :
Poids = Poussée d'Archimède.
--> Poussée d'Archimède = 30 g
Et aussi: Poussée d'Archimède = Volume immergé * 1000 * g (masse volumique de l'eau = 1000 kg/m³)
30g = Volume immergé * 1000 * g
Volume immergé = 0,03 m³ = 30 dm³
V = Pi.R².h
0,0375 = Pi.R².3
Vimmergé = Pi.R².h' (avec h' la ,hauteur immergée)
0,03 = Pi.R².h'
0,0375/0,03 = 3/h'
h' = 2,4
La profondeur d'immersion de la balise est 2,4 m
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Je n'ai pas fait de calcul, mais il m'étonnerait que la balise telle que décrite dans le problème accepte de rester à la verticale dans l'eau, un tel bidule flottera très certainement à l'horizontale.
No comment.
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Même principe de calcul pour la seconde partie (encore plus idiote pour le sens de flottaison de la balise).
Du problème 1, on a:
0,03 = Pi.R².h'
et h' = 2,4
--> Pi.R² = 0,0125
Poids de la balise + corps : P = 40.g
Poussée d'Archimède = 40 g
Et aussi: Poussée d'Archimède = Volume immergé * 1000 * g (masse volumique de l'eau = 1000 kg/m³)
40g = Volume immergé * 1000 * g
Vimmergé = Pi.R².h' (avec h' la ,hauteur immergée)
0,04 = Pi.R².h'
0,04 = 0,0125.h'
h' = 3,2 m
Et donc c'est raté, le bois est entièrement sous l'eau, la poussée d'Archimède agira donc aussi sur la partie de la pièce ajoutée qui est sous l'eau, mais dont ne connait pas les caractéristques (densité ...)
--> on ne sait pas calculer.
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Conclusion, soit je me suis complètement planté dans mes calculs, ce qui est possible ou alors ce problème est idiot.
Aïe, JP
Il me semble que dès la 2ème ligne tu as confondu densité et masse volumique....
Je retire ce que je viens de dire...
Rebonjour monsieur J-P,
Je suis très ravi de tes réponses. Par ailleurs, je vous dis que le sujet est bel et bien posé, car on m'en a donné en session de rattrapage.
Merci, et Bravo!
bonjour J-P,
Après ce long week-end plein de sens, je reviens, après votre aide précieuse, constater qu'il y avait un problème d'unité.
il s'agit de la masse volumique de l'eau.
je crois au lieu de 1 g/dm[/sup]3, je crois que c'est 1 g/cm[sup]3 tout comme 1 t/m[/sup]3 ou 1000 kg/m[sup]3.
Si cela y est alors nous aurons en définitif 3.2 cm au lieu de 3.2 m qui supposera que la balise flottera certainement.
Merci J-P pour cet apport.
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