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TP Physique

Posté par Maw971 (invité) 11-11-07 à 20:52

Un ressort (R) est suspendu à une tige horizontale (H). Un index permet de déterminer la position de l'extrémité inférieure B du ressort.

- Réglez la position de (H) de telle façon que la graduation x0 indiquée par l'index pour l'extrémité B soit un nombre simple ( J'ai choisi 0 ).
- Accrochez en B des masses marquées. Pour chaque masse marquée mi, notez la nouvelle position de B (graduation x).

L'allongement Delta(li) du ressort correspondant à la masse mi vaut donc x1-x0 si le support est gradué de haut en bas.

----------
1) a) Quelles sont les forces s'exerçant sur la masse marquée suspendue en B ?
J'ai répondu la tension du ressort, son poids, l'air.

b) Montrez que l'une de ces forces est négligeable devant les autres.
(Données: p(acier) = 7,8.10x3 kg.m-3 ; p(air) = 1,3 kg.m-3.
Je cherche comment démontrer qu'il s'agit de l'air.

c)On peut en déduire que la masse marquée étant à l'équilibre, son poids a une valeur p égale a T, la valeur de la tension du ressort. Justifiez.


Merci d'avance.

Posté par
Coll Moderateur
re : TP Physique 11-11-07 à 20:55

Bonjour quand même...

L'air n'est pas une force.

Comment s'appelle la force qui s'exerce sur un corps plongé dans un fluide (l'air est un fluide) ?

Posté par Maw971 (invité)re : TP Physique 11-11-07 à 21:00

La poussée d'archimède ?

Posté par
Coll Moderateur
re : TP Physique 11-11-07 à 21:03

Oui, la poussée d'Archimède.

Le poids est une force verticale et dirigée vers le bas
Quels sont la direction et le sens de la poussée d'Archimède. Comment calcule-t-on son intensité ?

Posté par Maw971 (invité)re : TP Physique 11-11-07 à 21:11

La direction de la poussée d'archimède c'est verticale et son sens vert le haut.
Elle est égale au poids du volume du corps.

Posté par
D4rkj3an
re : TP Physique 11-11-07 à 21:11

La poussée d'Archimède est une force verticale et dirigée vers le haut.
On calcule l'intensité de la poussée d'Archimède par :
F = f x Vd x g

F en N
f en kg x m-3
Vd en m3
g en N x kg-1

Le vecteur F (Archimède) est égal au vecteur de Poynting.

Posté par Maw971 (invité)re : TP Physique 11-11-07 à 21:23

Mais comment montrer qu'elle est négligeable alors ?

Posté par
D4rkj3an
re : TP Physique 11-11-07 à 21:34

Non ! Ne prends pas en considération ce que je dis (^^)' Je ne suis qu'un crétin fini

Vecteur P :
- Poids de la masse
- Centre de la masse
- Verticale
- Vers le haut
- P = mbille x g

Vecteur T :
- Tension du ressort
- B
- Verticale
- Vers le haut
- T

Vecteur F :
-Poussée d'Archimède
-Centre de la masse
-Verticale
-Vers le haut
-F = air x Vmasse x g

Posté par Maw971 (invité)re : TP Physique 11-11-07 à 21:43

Oui merci jusque là j'ai compris, mais pour montrer laquelle est négligeable et pourquoi je fais comment ? Et je n'ai pas le volume de la masse pour calculer la valeur de la poussée d'archimède

Posté par
Coll Moderateur
re : TP Physique 12-11-07 à 07:42

Tu as fait de l'algèbre et tu sais faire des calculs littéraux.

Tu n'as pas la valeur numérique du volume de la masse, appelle ce volume V

Quelle est en fonction de V, de fer et de g le poids de la masse suspendue ?

Quelle est en fonction de V, de air et de g la poussée d'Archimède sur la masse suspendue ?

Pour comparer les deux, tu peux faire le rapport des deux expressions trouvées... et cela se simplifie !

C'est aussi le moment de réfléchir à ce que tu viens de trouver ; si l'on peut négliger (et encore, pas pour les mesures de haute précision) la poussée d'Archimède quand on "pèse" un corps en fer, elle devient de moins en moins négligeable au fur et à mesure que l'on pèse des corps de faible masse volumique.

Posté par Maw971 (invité)re : TP Physique 12-11-07 à 15:00

Ben le poids de la masse suspendue est égale à la poussée d'archimède de cette masse. Sachant qu'ils sont égaux, je peux alors négliger la poussée ?

Posté par
Coll Moderateur
re : TP Physique 12-11-07 à 15:20



Je ne comprends pas. Je pose à nouveau les questions dont les réponses sont nécessaires :

1) quel est le poids de cet objet ?

2) que vaut la poussée d'Archimède sur cet objet ?

Posté par Maw971 (invité)re : TP Physique 12-11-07 à 22:28

Désolé la physique n'a jamais été mon fort !

Poids = m.g
J'ai fait le TP avec plusieurs masses.

Et la poussée d'archimède = ρ x v x g
mais je comprends pas comment je peux calculer cette poussée n'ayant pas le volume de la masse suspendue

Posté par
D4rkj3an
re : TP Physique 12-11-07 à 22:56

On appelle poids apparent du corps immérgé la différence entre son poids réel et la poussé d'Archimède.
Soit :  POIDS  APPARENT  =  POIDS REEL  -  POUSSEE D'ARCHIMEDE
Ou encore : POIDS DANS L'EAU  =  POIDS DANS L'AIR  -  POUSSEE D'ARCHIMEDE

Posté par Maw971 (invité)re : TP Physique 12-11-07 à 23:01

Je ne vois pas avec ce que je dois démontrer : qu'une force est négligeable et que donc la valeur de la masse suspendue est égale à la valeur tension du ressort :S ..

Posté par
Coll Moderateur
re : TP Physique 13-11-07 à 08:04

Je reprends mes questions :
Quelle est en fonction de V, de fer et de g le poids de la masse suspendue ?
La masse est m = V * fer
Le poids est P = m * g = V * fer * g

Quelle est en fonction de V, de air et de g la poussée d'Archimède sur la masse suspendue ?
La poussée d'Archimède vaut PA = V * air * g

Le "poids apparent" d'une masse en fer dans l'air, qui est égal à la tension du ressort, est donc :
T = Pa = P - PA = V * fer * g - V * air * g
T = Pa = V * g (fer - air)

Application numérique :
Avec V en m3
g en N.kg-1
les masses volumiques en kg.m-3
Les forces en N

Poids = P = V * g * 7 800 (newtons)
Poussée d'Archimède = PA = V * g * 1,3 (newtons)
Tension du ressort = T = Pa = V * g * (7 800 - 1,3) = V * g * 7 798,7 (newtons)

Conclusion : la poussée d'Archimède vaut moins que 2 dix-millièmes du poids ou de la tension du ressort ; elle peut généralement être négligée devant ces deux autres forces (dans le cas d'un corps en acier)

Posté par Maw971 (invité)re : TP Physique 14-11-07 à 00:28

Annnnnww ! Ben oui forcément Mercii beaucoup !
Merci pour tout .

Posté par
Coll Moderateur
re : TP Physique 14-11-07 à 07:46

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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