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la poussée d'archimède

Posté par
djeuns
27-10-09 à 18:56

Tout d'abord bonjour à tous,
alors voila il y a quelques questions qui m'embetent concernant la poussée d'Archimède.

Avant tout il faut savoir que l'on a accroché un cylindre à un ressort.La déformation du ressort est égale à x1=2,2cm. Puis on a vu que le poids du cylindre est de 0.37 N  et sa masse est de 37g.

Remplir à moitié environ une éprouvette avec de l'eau. Noter le volume d'eau introduit: Vi=51mL
Plonger le cylindre,toujours accroché au ressort,dans l'eau. Noter le volume atteint par l'eau: Vf=67mL
Noter la déformation du ressort: x2=1.5cm

a)expliquer simplement pourquoi le volume d'eau "s'estdéplacé" (Vf>Vi). Préciser le volume d'eau déplacé(noté V eau déplacée).
b)Calculer la masse du volume d'eau déplacé(m eau déplacée)par le cylindre. Donnée: ro de l'eau =1.0g.cm-3. En déduire le poids de ce volume d'eau déplacé(noté P eau déplacée).
c) Comparer les déformations x1 et x2 : tension exercée par le ressort sur le cylindre a changé,on la note T2(c'est un vecteur).
Déterminer la valeur de la tension T2 en utilisant la corbe T=f(x).

Posté par
vnc
archimede 27-10-09 à 23:02

bonsoir,
pour le a) tu ne devrais pas trop avoir de probleme
pour le b) pour trouver m il suffit de faire m=rau V(deplacé)
pour le c) x1 sup x2 donc T1 sup T2

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 28-10-09 à 10:58

Pour la c) pourquoi on ne peut pas faire x1-x2 pour avoir la déformation?

Posté par
vnc
re : la poussée d'archimède 28-10-09 à 11:06

tu peux ca te dira juste que x1 est superieur a x2 et tu auras la longueur exact de la deformation

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 28-10-09 à 11:13

Oui c'est ce que j'ai fais

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 28-10-09 à 11:17

Là c'est une autre question : J'ai fais le schéma du cylindre immergé et j'ai représenté le poids du cylindre et la tension et on me demande de préciser l'échelle de représentation choisie.Mais l'échelle est seulement a déterminer pour représenter les vecteurs non? est ce que je dois aussi avoir une échelle pour dessiner le cylindre dans de l'eau ?

Posté par
vnc
re : la poussée d'archimède 28-10-09 à 11:27

l'echelle pour le cylindre estun peu inintéressant seul l'echelle de représentation des vecteurs est intéressant cela va te permettre de voir les differences entre ces deux forces autant sur la direction que sur la valeur.
l'échelle est tjs a déterminer sois même sauf si ton énoncé t'en impose une  

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 28-10-09 à 11:54

ok merci bien justement on me demande pourquoi le cylindre est nécessairement soumis à une autre force. et sur mon dessin o voit que les deux forces n'ont pas la meme valeur mais comment puis je expliquer la nécessité d'une 3ème force?

Posté par
vnc
re : la poussée d'archimède 28-10-09 à 12:04

le cylindre est a l'equilibre donc somme des forces ext est nulle  

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 28-10-09 à 12:08

Donc il faut une 3ème force pour mettre le cylindre en équilibre et que la somme des 3 vecteurs sont nulle ?

Posté par
vnc
re : la poussée d'archimède 28-10-09 à 12:13

oui

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 28-10-09 à 12:18

ok merci bcp !! Mais comme le vecteur poids à une valeur opposé et moins importante au vecteur T2 donc le 3ème vecteur force noté Fa devra aller dans le sens du vecteur P pour le comensé non?

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 28-10-09 à 12:39

*compensé pardon

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 28-10-09 à 15:06

Vous n'etes plus là??

Posté par
vnc
re : la poussée d'archimède 28-10-09 à 16:27

désolé,oui ca (la somme des vecteurs doit etre nul)
mais combien trouves tu pour P et T car je dirai que ton nouveau vecteur est du meme sens que T

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 28-10-09 à 18:35

pour T=2.4cm
P=1.6cm

Posté par
vnc
re : la poussée d'archimède 28-10-09 à 18:40

je prefererai les valeurs des forces ou sinon l'echelle pcq normalement P estdirigé vers le bas et T comme la poussée d'archimède doit etre opposé au poids

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 29-10-09 à 10:29

oui oui c'est bien ce que j'ai fait ^^ alors T=0.12N et P=0.16N
pour T j'ai pris comme échelle 0.05N pour 1cm
pour P j'ai pris comme échelle 0.10N pour 1 cm

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 29-10-09 à 18:46

Qu'en pensez vous?

Posté par
vnc
re : la poussée d'archimède 29-10-09 à 21:25

il faut que tu conserves la meme echelle donc c comme je t'ai dis l'autre force est dirigé vers le haut et non dans celle de P

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 30-10-09 à 07:59

Mais pourquoi?

Posté par
vnc
re : la poussée d'archimède 30-10-09 à 10:29

pcq il faut definir une echelle et s'en tenir, ca te permet aussi d'eviter les erreurs comme celle du haut

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 30-10-09 à 17:19

T=0.12N et P=0.16N
pour T j'ai pris comme échelle 0.05N pour 1cm
pour P j'ai pris comme échelle 0.10N pour 1 cm


Pour T en faisant attention à l'échelle 0.12N correspnd à 2.4 cm et le poids 0.16N correspond à 1.6 cm donc c'est bien en bas qu'il faut compensé pour que les forces soient nulles.

Posté par
vnc
re : la poussée d'archimède 30-10-09 à 17:24

non tu conserves la meme echelle pour tous les vecteurs
et la compensation est vers le haut T=0.12 et P=0.16
donc P est sup a T donc tu compenses vers le haut il faut que tu obtiennes le vecteurs nul au final qd tu les additionnes tous

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 30-10-09 à 17:26

Comment vous savez qu'il faut tjrs la meme échelle?

Posté par
vnc
re : la poussée d'archimède 30-10-09 à 17:29

qd tu demande a un architecte de faire les plans d'une maison tu penses vraiment qu'il va faire une echelle pour une colonne etune autre echelle pour l'entree ou ce que tu veux penses aussi au carte faites par les geographes il ne change pas l'echelle selon le pays ou autre chose

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 30-10-09 à 17:31

exact ok merci bien mais comment depuis le début vous avez su que la 3ème force allait aller vers le haut?

Posté par
vnc
re : la poussée d'archimède 30-10-09 à 17:41

c la poussée d'archimède dirigé a l'opposé du poids donc vers le haut

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 30-10-09 à 17:47

C'est vrai ?? ok merci c'est bon à savoir mais comment vous avez su que c'était la poussée d'archimède?

Posté par
vnc
re : la poussée d'archimède 30-10-09 à 18:20

reprends l'ennoncé c le titre deja puis l'exercice en lui meme

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 30-10-09 à 18:22

ah ben oui évidemment ^^ (dsl pour cette question hihi)

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 30-10-09 à 18:25

Juste une dernière chose donc si je devais donner la direction, le sens et la valeur de cette force (la troisième force) il faudrait donc que je dise que la direction est celle du vecteur T que son sens est celui de P et que sa valeur est 0.8 cm c'est ça?

Posté par
vnc
re : la poussée d'archimède 30-10-09 à 18:45

pour la valeur c celle calculé avec le bilan des forces
la direction est vers le haut

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 30-10-09 à 19:05

direction: haut
sens:celui du vecteur poids ou celui du vecteur tension?
valeur=0.04N

Posté par
vnc
re : la poussée d'archimède 30-10-09 à 19:10

la poussée est colineaire a P mais de sens opposé

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 30-10-09 à 19:12

la poussée est colineaire a P ????

Posté par
vnc
re : la poussée d'archimède 30-10-09 à 19:26

considere le probleme sans la tension du fil exple un bateau n'est soumis qu'a son poids et la poussée
le bateau flotte donc il est a l'équilibre donc
P+Pa=0 (vecteur)
d'ou P=Pa
donc P et Pa sont colineaire mais de sens opposé
prend un repere (O,i,j) i est bien colineaire a -i mais de sens opposé

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 01-11-09 à 09:49

D'accord donc:
la troisième force a les caractéristiques suivantes:
direction: dans la direction du ressort
sens: dans le sens opposé à la déformation
valeur: 0.04N (car P=3.2cm et T=2.4cm donc la 3 ème force mesure 0.8cm et quand on met à l'échelle on trouve 0.04N)
C'est bien ça?

Posté par
vnc
re : la poussée d'archimède 01-11-09 à 20:07

oui pour t caracteristiqisonne sur uiues maisen physique on raisonne sur une valeur physique et non sur les longeurs des vecteurs

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 02-11-09 à 18:52

je n'ai pas bien compris votre phrase dsl pouvez vous juste ré écrire le début svp?

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 02-11-09 à 18:56

Mais si je ne dois pas mettre la longueur en guise de valeur je ne comprends pas ce que je peux mettre pouvez vous m'aider svp?

Posté par
vnc
re : la poussée d'archimède 02-11-09 à 18:58

oui pour les caraceristiques mais en physique on ne raisonne pas sur les longueurs des vecteurs mais sur la norme des vecteurs car la longueur change en fonction des echelles

Posté par
vnc
re : la poussée d'archimède 02-11-09 à 18:59

tu utilise la valeur de la force en N et pas la longueur du vecteur

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 02-11-09 à 19:04

donc je met valeur=0.04N mais je n'explique pas comment j'ai fait c'est à dire que je ne met pas "car P=3.2cm et T=2.4cm donc la 3 ème force mesure 0.8cm et quand on met à l'échelle on trouve 0.04N"
C'est bien ça?

Posté par
vnc
re : la poussée d'archimède 02-11-09 à 19:10

si mais avec le bilan des forces ca donne pareil

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 02-11-09 à 19:20

ça veut dire quoi pour le bilan des forces ça donne pareil?

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 02-11-09 à 19:37

On me demande de comparer la valeur de la 3ème force à la valeur du poids d'eau déplacé donc
la valeur de la 3ème force=0.04N
la valeur du poids d'eau déplacé=0.16N
Mais qu'est ce que je peux en conclure?

Posté par
vnc
re : la poussée d'archimède 02-11-09 à 19:40

si tu regarde bien tu peux voir que la poussée est environ 4 fois plus faible que le poids

Posté par
djeuns
re : la poussée d'archimède 02-11-09 à 19:43

Oui d'accord merci et juste une petite chose je ne sais pas où est le point d'application de cette troisième force pouvez vous m'aider svp?

Posté par
vnc
re : la poussée d'archimède 02-11-09 à 19:50

la force compense le poids donc moi je le mettrai au niveau du centre d'inertie dirigé vers le haut

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