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Poids et poussée d'Archimède

Posté par
sciencus
09-12-12 à 16:22

Bonjour à tous, je suis en difficulté sur un exercice et j'aurai besoin d'aide
de votre part.
Merci d'avance

La poussée d'Archimède est l'action exercée par un fluide (gaz ou liquide) sur un solide dans lequel il est partiellement ou entierement immergé. Cette action est modélisée par une force que l'on notera PA. Elle est verticale, dirigée vers le haut et a pour intensité PA=fluide*V*g0 où V est le volume immergé du solide et fluide, la masse volumique du fluide.

Une bille en verre de masse volumique v=2,5*103 kg.m-3 et de rayon r=1,0*10-2 m
se déplace dans l'air, de masse volumique air= 1,3 kg.m-3 au voisinage de la Terre.

1) Quelle est l'autre action mécanique qui s'exerce sur la bille ? (Fait)

2) Calculer les valeurs des forces modélisant ces actions mécaniques.

3) Peut-on négliger la poussée d'Archimède par rapport à l'autre force dans l'écriture de la deuxième loi de Newton ?

4) Donner un exemple de solide pour lequel on ne peut pas négliger la poussée d'Archimède.(Inutile merci^^ )

J'aurai donc besoin sur la question 2 et 3 merci d'avance !

Posté par
Coll Moderateur
re : Poids et poussée d'Archimède 09-12-12 à 17:22

Bonjour,

Qu'as-tu répondu à la première question ?

Cela devrait servir pour la réponse à la question 2...

Posté par
sciencus
re : Poids et poussée d'Archimède 09-12-12 à 18:14

bonjour, étant donné l'énoncé du problème je pense que l'autre force est le Poids qui agit sur la bille.

Posté par
Coll Moderateur
re : Poids et poussée d'Archimède 09-12-12 à 18:15

Aucun doute !

Quelles sont donc les intensités de ces deux forces ?

Posté par
sciencus
re : Poids et poussée d'Archimède 09-12-12 à 22:19

hum je sais que P=m*g mais je ne voit pas et je n'arrive pas à faire la conversion pour retrouvé la masse de la bille.
Pour la poussee d'Archimede, avec le volume d'une sphere V=4/3r3 pour le volume immergé je pense pouvoir trouvé l'intensité.

Posté par
Coll Moderateur
re : Poids et poussée d'Archimède 10-12-12 à 07:19

Aussi bien pour le poids que pour la poussée d'Archimède, il faut commencer par calculer le volume de la bille.

Avec le volume il est simple de déterminer la masse, puisque l'énoncé donne la masse volumique. Et avec la masse, facile encore de calculer le poids.

Posté par
sciencus
re : Poids et poussée d'Archimède 10-12-12 à 21:12

D'accord donc si je suis ce raisonnement :

V = 4/3r3
  = 4/3(1,0*10-2)
  = 4,2*10-6 m3

Massevolumique = m/V
m = mv*V
  = (2,5*103)*(4,2*10-6)
  = 0,011 kg

P = m*g
  = 0,011 * 9,81
  = 0,10791 = 0,11 N

PA = fluide*V*g0
   = (2,5*103)*(4,2*10-6)*9,81
   = 0,103005 = 0,10 N

Est-ce correct ??

Posté par
Coll Moderateur
re : Poids et poussée d'Archimède 11-12-12 à 11:35

La bille de verre :
Volume : 4,19.10-6 m3
Masse : 10,5 g
Poids : 0,103 N

Poussée d'Archimède :

Dans quel fluide la bille est-elle immergée ? Quelle est la masse volumique de ce fluide ?

Posté par
sciencus
re : Poids et poussée d'Archimède 11-12-12 à 19:09

En ce qui concerne le Poids, j'ai tenu à respecter les chiffres significatifs dès le calcul du volume donc forcement je perd de la précision.

Pour la Poussée d'Archimede j'ai vite vu l'erreur en relisant l'exercice :

PA = fluide*V*g0
  = 1,3*(4,2*10-6)*9,81
  = 5,36*10-5 = 5,4*10-5 N

Question 3 :

Oui car la Poussée d'Archimède étant si faible on peut considère que seul le Poids agit sur la bille.

Sa devrait marcher là

Posté par
Coll Moderateur
re : Poids et poussée d'Archimède 11-12-12 à 19:15

Tu as raison d'annoncer un résultat (intermédiaire ou final) avec le bon nombre de chiffres significatifs.
Mais tu as tort quand tu reprends un résultat intermédiaire pour un calcul ultérieur, de prendre la valeur arrondie ; il ne faut jamais le faire ; il faut reprendre la valeur non arrondie.
______________

Tout à fait d'accord pour le reste !

Posté par
sciencus
re : Poids et poussée d'Archimède 11-12-12 à 19:19

D'acord j'y penserai alors !
Merci beaucoup pour votre aide !

Posté par
Coll Moderateur
re : Poids et poussée d'Archimède 11-12-12 à 19:24

Je t'en prie.
À une prochaine fois !



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