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Masse volumique d'un liquide
Bonjour,
Exercice :
On considère un ressort de raideur K et de longueur initiale l0=7cm. On suspend à l'extrémité du ressort un solide(S) de masse m=400g, et sa longueur devient l=11cm.
On donne g=10N/kg
1. En utilisant la condition d'équilibre montrer que la raideur k du ressort est k=100N/kg.
2. Maintenant, on immerge totalement le solide (S) dans un liquide de masse volumique 
, on remarque que l'allongement du ressort est 
l=1,5 cm
2-1. Faire l'inventaire des forces agissantes sur (S),
2.2 Déterminer l'intensité FA , la poussée d'Archimède,
2.3 En déduire la masse volumique du liquide, sachant que le solide (S) est un cube homogène d'arête , a, égale à 2cm.
Réponses:
Aucune difficulté pour le résoudre sauf que la valeur trouver pour m'interpelle :
J'ai trouvé =18750kg/m3 = 18,750kg/L .
Je voudrais savoir est-ce-que ce liquide existe ?
Seul le Mercure liquide a une densité=13600kg/m3.
Sinon sont les métaux lourds en fusion dans ce cas il faut des températures qui ne peuvent être réalisées en classe pour des élèves qui viennent de rentrée au lycée(
la seconde).
Je doute que ce contrôle leur a été donné par l'enseignant sans penser aux réalités scientifiques.
Merci de me corriger .
Bonjour,
Il y a 2 soucis.
1)
Par les données du problème, on arrive à Rho du liquide = 31250 kg/m³ et pas à la valeur que tu trouves.
2)
Un liquide avec une masse volumique de 31250 kg/m³ n'existe pas.
Pareillement, on peut calculer la masse volumique du solide et on trouve 50000 kg/m³, cela non plus ce n'est pas raisonnable.
Il y a donc des données fantaisistes dans l'énoncé.
Merci beaucoup .
J'ai trouvé pour FA=1,5N
Le volume du liquide, déplacé par la poussée d'Archimède est V=(2×10^-2)^3=8×10-6m3.
Ce qui m'a donné : =1,5/(V.g) et g=10N/kg.
Merci encore .
Bonjour,
Pour calculer FA j'ai considéré l=1,5cm une réduction de la longueur du ressort et non un allongement c'est à dire 11cm - 1,5=9,5cm. Et la nouvelle allongement par rapport à 7 est 2,5cm et avec cette valeur la nouvelle tension du ressort est 2,5N.
Donc FA= 4-2,5=1,5N et c'est cette valeur qui m'a permis de trouver 
=18750kg/m3.
Merci encore.
Je pense que la phrase en question devrait être comme suit :
l=1,5 cm par rapport à l0 (8,5-7) cm après l'immersion de (S).
Merci.
Bonjour,
Ce n'est pas correct.
k = 100 N/m (ça c'est juste)
Delta L = 11-7 = 4 cm (0,04 m)
Poids du cube = 100 * 0,04 = 4 N
Volume cube = 0,02³ = 8.10^-6 m³
Poussée Archi = V * g * Rho(liq) = 8.10^-6 * 10 * Rho(liq) = 8.10^-5 * Rho(liq)
Poids apparent du cube dans l'eau = 100 * 1,5.10^-2 = 1,5 N (correspondant à delta L ressort de 1,5 cm)
Poussée Archi = 4 - 1,5 = 2,5 N
--> 8.10^-5 * Rho(liq) = 2,5
Rho(liq) = 2,5/(8.10^-5) = 31250 kg/m³
Et pas demandé : Rho(solide) =m/V = 0,4/(8.10^-6)
Rho(Solide) = 50000 kg/m³
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On a donc :
Rho(Solide) = 50000 kg/m³
Rho(liquide) = 31250 kg/m³
Ces 2 valeurs ne sont pas possibles avec des solide et liquide existants.
L'énoncé possède donc des données fantaisistes.
Le "poids apparent" d'un solide immergé est la force résultante de son poids réel diminué de la poussée d'Archimède exercée par le liquide sur le solide.
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