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La masse d'un insecte sur l'eau

Posté par
HamsterLife
23-02-20 à 14:04

Bonjour, je viens à vous demander de l'aide pour cet exercice qui me parait vraiment compliqué. Je pense avoir compris qu'il faut calculer le volume d'eau déplacé par l'insecte( comme sur le schéma), et que cette masse d'eau déplacée correspondrait à la masse de l'insecte. D'une autre part, comme l'insecte a déjà 6 pattes, je me disais qu'il faut multiplier la masse d'eau déplacée par 6 pour avoir la masse totale de toutes les pattes.. Et obtenir la masse de l'insecte. Je ne sais par ailleurs pas comment mettre en application ce raisonnement.. Aidez moi svp

Un insecte à six pattes est posé sur l'eau.
Le rayon de la dépression circulaire formée
par chaque patte est de 1 cm et l'angle de
contact de 50°. Quelle est la masse de
l'insecte ?

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 14:05

Il y'a un schéma mais je suis nouvelle ici alors je ne sais pas le poster..

Posté par
gbm Webmaster
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 15:10

Bonjour,

Je te souhaite la bienvenue sur le forum. Pour le schéma :

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q05 - Puis-je insérer une image dans mon message ? Comment faire ? Quelle image est autorisée ?

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 15:42

Voici le schéma !
Voilà ce que j'ai compris :
La somme des forces donne l'équilibre : donc
le Poids de l'insecte+ F a force de tension = 0
Ensuite on remplace P par mg, et F par sa formule : F = σ  x l
Ensuite je bloque T.T

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 15:43

HamsterLifeHamsterLife

La masse d\'un insecte sur l\'eau

Posté par
krinn Correcteur
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 18:46

Bonsoir,
Sur quel contour s'exerce ici la tension superficielle?
Comment représenter cette force sur le schéma?

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 19:53

Voici ce que j'ai fait, mais la réponse doit donner m = 1.8g normalement....

La masse d\'un insecte sur l\'eau

Posté par
krinn Correcteur
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 20:12

F=2 l

Je veux bien, mais que vaut l ?
Pourquoi un facteur 2 ?

J'ai fait un schema qui taideras peut etre a mieux saisir la situation physique

La masse d\'un insecte sur l\'eau

La masse d\'un insecte sur l\'eau

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 20:21

Bonsoir ! Merci pour ta réponse !

Tu as raison, l n'est pas égale à 1 cm. Je me suis trompée.

"l" sera égal à un arc de cercle : l = 2 x r x sin(50°/2)
Le facteur 2 correspond aux deux faces de la patte posée..non?

Posté par
krinn Correcteur
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 20:29

On ne considère que le contour qui délimite la dépression, et qui est circulaire (en bleu)

D'autre part quelle est la direction de dF, tension superficielle en A ? en B ?

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 20:40

Merci de m'orienter ^^
La direction est vers le haut n'est ce pas?

Posté par
krinn Correcteur
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 20:43

La tension superficielle dF est tangente à la surface de l'eau et normal au contour

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 20:46

D'accord, donc je dois calculer la surface du contour?

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 20:47

SVP donnez moi plus d'explications pour que je trouve

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 20:57

F1 +F2 + P ( de l'insecte) = 0 à l'équilibre, puis on a F1=F2 donc on peut juste multiplier par 2 F1.
Puis, calculer l'intensité de P pour déduire m?

Posté par
krinn Correcteur
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 21:08

La tension superficielle se calcule sur un contour
dF= dl

Ici comment est dirigée la force dF en A ?
Cette force agit sur TOUT le contour, mais par symétrie ici on trouve très vite la composante verticale de Fz= dFz
(horizontalement la résultante des forces de tension est nulle)

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 21:10

Je suis si nulle en physique.. Je dois rendre ce TD après les vacances mais je me sens pas avancer T.T

Posté par
krinn Correcteur
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 21:14

Mais non, c'est loin d'être trivial la notion de tension superficielle.

Tu as lu ton cours?

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 21:17

Oui mais je ne trouve pas de formule à appliquer..

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 21:20

Je sens que je n'y arriverai pas vu mon QI..
Je vous remercie quand même !

Posté par
krinn Correcteur
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 21:31

La formule est: dF = dl

Mais il faut aussi savoir que dF est tangente a la surface de leau et normale au contour en chaque point
Donc ici en A, dF est normale au cercle bleu et tangent a la surface de l eau en A donc il est comme sur la figure ci dessous, non?

La masse d\'un insecte sur l\'eau

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 21:35

Jusqu'ici oui je suis Je suis un peu lente ^^' Mais là oui je vous suis

Posté par
krinn Correcteur
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 21:40

Faut dire que mes dessins sont très laids !

Donc que vaut la composante verticale dFz en A? en B ?
Et en fait par symétrie en chaque point du contour?

Et enfin que vaut Fz qd on intègre sur le contour?

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 21:51

ça vaut le rayon? dFz?

Posté par
krinn Correcteur
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 21:53

Non, dFz c'est la projection de dF sur la verticale.

Tu es en licence de physique?
En L1 , L2, L3?

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 22:01

en 1ere année bachelier

Posté par
krinn Correcteur
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 22:17

Pour faire un tel exo il faut savoir intégrer une force infinitésimale sur un contour, même si ici c'est immédiat

dFz = dF cos = dl cos

Fz = contour dFz = cos dl= cos contour dl= 2R cos


Et finalement a l'équilibre de l'insecte: mg = 6 Fz

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 23-02-20 à 22:26

Je vous aime. C'est incroyable comme vous m'avez aidée là.. Je vous remercie mille fois <3<3<3<3<3<3<3 !!!!

Posté par
HamsterLife
[PHYSIQUE] Flottation 23-02-20 à 23:01

Bonsoir ! je suis sur un exercice, voici l'énoncé :
  
Quelle est la valeur maximale de l'arête d'un cube de masse volumique ρ pour qu'il puisse
rester en flottation à la surface d'un liquide de masse volumique ρ0 inférieure à ρ ?

Je suis en train de le faire, mais si quelqu'un a une idée je suis preneuse

Merci !

*** message déplacé ***

Posté par
krinn Correcteur
re : [PHYSIQUE] Flottation 24-02-20 à 07:49

Bonjour,
C'est le même raisonnement qu'avec l'insecte mais avec un autre contour.

*** message déplacé ***

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 24-02-20 à 09:14

D'accord je vais essayer !

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 24-02-20 à 09:18

Voilà !

La masse d\'un insecte sur l\'eau

Posté par
krinn Correcteur
re : La masse d'un insecte sur l'eau 24-02-20 à 10:11

c'est l'idée, mais on doit pouvoir faire bcp mieux,

je te laisse lire ceci ->

Posté par
gbm Webmaster
re : La masse d'un insecte sur l'eau 24-02-20 à 11:48

Bonjour à vous deux,

HamsterLife : pourrais-tu utiliser au maximum les possibilités offertes par le site pour les formules en lieu et place de photos de manuscrits :

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q10 - Puis-je insérer des symboles mathématiques afin de faciliter la lecture de mon message ?

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 24-02-20 à 12:15

Très bien ! Désolée je ne me suis pas encore familiarisée avec les symboles du forum !
Je vais m'y faire

Posté par
gbm Webmaster
re : La masse d'un insecte sur l'eau 24-02-20 à 14:11

Pas de soucis, merci pour les prochaines fois !

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 25-02-20 à 19:02

 \text {De rien, bonne soirée !}

Posté par
krinn Correcteur
re : La masse d'un insecte sur l'eau 25-02-20 à 19:09

Bonsoir,
Tu as trouvé la valeur maximale de a?

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 25-02-20 à 19:10

HamsterLife @ 24-02-2020 à 09:18

Je n'ai pas fait mieux que ceci:

La masse d\'un insecte sur l\'eau

Posté par
krinn Correcteur
re : La masse d'un insecte sur l'eau 25-02-20 à 19:56

Cette solution correspond à un cube qui reste hors de l'eau.

Mais peut-on imaginer une situation où le cube serait immergé et "retenu par le haut" ?
Auquel cas on profiterait aussi de la poussée d'Archimède !

C'est une idée comme ca, je ne sais pas si c'est réalisable.

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 25-02-20 à 20:00

Très compliquée pour moi Haha !
Je pourrais demander ton aide pour un exercice que je viens de poster stp?
Merci bcp !!

Posté par
krinn Correcteur
re : La masse d'un insecte sur l'eau 25-02-20 à 20:13

Citation :
Très compliquée pour moi Haha !

Non, il suffirait d'ajouter la poussée d'Archimède dans le bilan des forces.
Mais tu verras bien à la correction ce que le prof dira

Posté par
HamsterLife
re : La masse d'un insecte sur l'eau 25-02-20 à 20:17

Je vous tiendrai au courant à la correction Merci bien !



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