Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Résolution de problème physique
Bonjour 
Je bloque complètement sur une résolution de problème. Voici l'énoncé :
" Une corde horizontale est attachée à l'une des extrémités par une lame vibrante. À l'autre extrémité, la corde passe par une poulie et est reliée à une sphère de masse m=2 kg. La corde oscille selon le mode propre de rang 2 (seconde harmonique). Ensuite, la sphère est totalement immergée dans un récipient d'eau. Dans cette configuration, la corde oscille selon le mode propre de rang 5. Que vaut le rayon R de la sphère ? "
Je sais que R^3 = (3/4pi) *V et que la poussée d'Archimède vaut p*V*g
Mais j'ai pas la valeur de la poussé ni celle du volume, ( ça aurait été facile sinon ) et je sais pas comment utiliser les donnée de l'énoncé sur les modes 
Si quelqu'un pourrait me dire comment faire ça serait sympa
Bonjour,
Dans le premier cas, tu peux écrire que la tension de la corde qui intervient dans l'expression de la célérité des ondes est égale au poids P = mg de la sphère. Dans le second cas, la tension de la corde est (P - F) où F est la poussée d'Archimède :
avec : 
=103kg/m3 : masse volumique de l'eau.
En écrivant les deux conditions d'obtention d'ondes stationnaires et en faisant le rapport "membre à membre" , tu devrais obtenir le rapport des deux célérités qui s'exprime simplement en fonction du rapport des deux tensions....
Avec :
v, la vitesse de propagation (en m/s)
, la masse linéique de la corde. (en kg/m)
T, la tension de la corde (en N)
T1/T2 = 25/4 = 6,25
T1 = 6,25.T2
-----
T1 = 2.g (Poids de la sphère)
T2 = 2.g - (4/3).Pi.R³.g.Rho(eau)
T2 = g(2 - 4000.Pi.R³/3) (Poids apparaent de la sphère dans l'eau).
2*g = 6,25 * g(2 - 4000.Pi.R³/3)
2 = 6,25 * (2 - 4000.Pi.R³/3)
2 = 12,5 - 25000*Pi/3 * R³
25000*Pi/3 * R³ = 10,5
R = 0,0737 m
R = 7,37 cm
-----
Sauf distraction.
Annuler
connectez vous