Bonsoir,

Peux-tu résumer rapidement tes réponses aux premières questions ?
Pour la question 5 :
Tu peux faire une projection des différentes forces sur un axe vertical orienté comme tu le souhaites (soit vers le haut soit vers le bas ; choisis et n'oublie pas de préciser ton choix). La relation algébrique est une relation entre les composantes des forces sur cet axe vertical.

Alors le référentiel est terrestre supposé galiléen le système est la bille, les forces sont le poids, la poussée d'archimède, et la force de frottements fluide. La relation qui est atteinte est en vecteur que : P+F+=0 ou avec le signe de la somme des forces.

C'est bien.
Tu n'as pas dit ce qu'est une vitesse limite.

Tu as appliqué correctement la première loi de Newton. Puisque le mouvement est rectiligne et uniforme c'est que la somme (vectorielle ; ou algébrique en projection sur un axe) des forces appliquées à la bille (le système) est nulle.

Question 6 :
Calcul des trois intensités des trois forces.
Quelle est l'intensité du poids ?
Quelle est l'intensité de la poussée d'Archimède ?
Et quelle est en conséquence l'intensité des forces de frottement quand la vitesse limite est atteinte ?

l'intensité du poids est P=m*g donc P=1.15*10^-4*9.81=1.1*10^-3
pour la poussée d'Archimède c'est eau*V2*g mais je ne trouve pas le Volume V2
et pour trouver l'intensité de F faut-il faire P-? je ne suis pas sur puisque c'est force se compensent non ?

1) Je ne peux répondre pour le poids que si tu mets l'unité. En physique pas d'unité = pas de résultat
2) Tu connais le diamètre de la bille (une sphère) donc tu peux facilement calculer son volume
3) Oui, il faut calculer l'intensité de la résultante des forces de frottement par soustraction :
intensité de la résultante des forces de frottement = intensité du poids - intensité de la poussée d'Archimède

Alors pour l'intensité du poids la réponse est en Newton et j'ai calculé l'intensité de la poussée d'Archimède et je trouve 1.06*10^-2 N donc F= 1.1*10^-3 - 1.06*10^-2 = -9.5*10^-3 N

D'accord pour le poids si la masse est vraiment 0,115 g

Je ne trouve pas la même valeur (environ un coefficient 10 d'écart) pour la poussée d'Archimède :
Diamètre : D = 0,59 cm ou 5,9.10^-3 m
Liquide vaisselle de densité 1,03

Moi je ne me suis pas servi de la densité pour calculer l'intensité de la poussée d'archimède

Alors c'est faux... mais l'erreur est de 3 % ; cela n'explique pas l'erreur plus importante que tu as faite ailleurs. Peux-tu poster ton calcul de la poussée d'Archimède ; je ne peux pas trouver les erreurs sans voir le calcul...

Alors j'ai calculer le volume de la bille en faisant 4/3**r au cube sa me donne 1.08mL soit 1.08*10^-3 L
Après j'ai converti 1000g/l en kg/l ce qui fait 1 donc pour l'intensité j'ai fait 1*1.08*10^-3*9.81 ce qui me donne 1.06*10^-2. Voila je pens que mon erreur et de prendre 1000g/L pour eau

Ton erreur est dans le calcul du volume de la bille.

Si le diamètre est bien D = 0,59 cm = 5,9.10^-3 m alors le rayon est R = 2,95.10^-3 m

Le volume de la bille est donc V = (4/3)..R³ = (4/3)..(2,95.10^-3) = 1,08.10^-7 m³ (c'est-à-dire 108 mm³ ou encore 0,108 cm³)

La densité du liquide vaisselle est d = 1,03
C'est le rapport de la masse volumique du liquide vaisselle à la masse volumique de l'eau, par définition de la densité.

La masse volumique de l'eau est _eau = 1 000 kg.m^-3
Donc la masse volumique du liquide vaisselle est _liq = 1,03 * 1 000 = 1 030 kg.m^-3

Intensité de la poussée d'Archimède sur la bille :
P_A = _liq.V.g = 1 030 * 1,08.10^-7 * 9,81 = 1,09.10^-3 N

J'ai refait tous les calculs, je trouve pareil que vous et du coup l'intensité de la force de frottement fluide est de 1*10^-5 N

Pour la question 7), je sait que la relation est Pm(F)= W(F)/t (F ayant un vecteur)
Pour trouver le résultat faut-il que je fasse P+-F/2.0*10^-2
comme Vlim=20mm/s ?

Je ne sais si c'est volontaire mais les valeurs de l'énoncé sont telles que les intensités du poids et de la poussée d'Archimède sont presque identiques. (Si elles étaient dans la réalité strictement identique alors la bille serait en équilibre indifférent dans le liquide ; elle pourrait rester à mi-hauteur du récipient sans monter ni descendre ; on sait remplir - pour la mesure des masses volumiques par exemple - des récipients avec un mélange de liquides tel que la masse volumique varie continûment de bas en haut dans les récipients ; des matériaux de masses volumiques différentes s'arrêtent alors à des hauteurs différentes).

Donc, selon le nombre de chiffres significatifs gardés tu risques d'avoir des résultats assez différents.

Force de frottement = m.g - _liq.V.g = (m - _liq.V).g
Application numérique
F_f = (0,115.10^-3 - 1 030 * (4/3)..(2,95.10^-3)³] * 9,81 = 4,238.10^-6 * 9,81 4,2.10^-5 N

Sauf erreur !

Ton message de 18 h 22

Puissance = travail / durée = (force * déplacement) / durée = force * (déplacement / durée) = force * vitesse

Avec des unités cohérentes !

moi pour calculer l'intensité de la force de frottements fluide je me suis servi des résultats que j'avais trouvé pour l'intensité du poids et de la poussée d'archimède sinn je n'ai pas bien compris votre dernier message pour arriver à force*vitesse

Une force F = 2 N dont le point d'application se déplace de d = 3 m dans la direction de la force produit un travail
W = F * d = 2 * 3 = 6 joules
Si ce travail est effectué en t = 5 secondes la puissance a été
P = W / t = 6 / 5 = 1,2 watt

Autre manière de calculer :
P = W / t = (F * d) / t = F * (d / t)
Mais d / t c'est la vitesse v du déplacement. Donc P = F * v

Application numérique :
v = 3 mètres en 5 secondes ; v = 3 / 5 = 0,6 m.s^-1

P = F * v = 2 * 0,6 = 1,2 watt

Dans mon cours P=F*v ne peut-être utilisé que pour une vitesse instantanée mais ici il faut la vitesse moyenne. Les valeurs que vous avez pris pour F et d étaient en exemple ? puisque sinon je ne vois pas d'ou viennent elles

Oui, j'ai inventé les valeurs pour essayer de t'expliquer.

Si le mouvement est uniforme (comme ici) la vitesse instantanée est égale à la vitesse moyenne à tout instant.

D'accord je comprends mais est-ce-que pour trouver F il faut que je fasse P++F ? parce que je n'ai que les intensités mais avec la relation P(F)=F*v on parle de vecteur

Comme le déplacement est colinéaire avec la direction de la force le calcul est simplifié.

Dans tous les cas si l'on appelle l'angle entre la force et le déplacement

Pour cet exercice, la bille descend donc :
. pour le travail du poids : = 0° et cos() = 1 ; le travail est moteur
. pour la poussée d'Archimède : = 180° et cos() = -1 ; le travail est résistant
. le travail de la force de frottement est lui aussi résistant.
Conventionnellement on compte positivement les travaux moteurs et négativement les travaux résistants.
Je ne crois pas que cette convention s'applique aux puissances... ( ? )

Je pense avoir compris pour calculer W mais j'ai un problème, comment trouve-t-on le vecteur d, à quoi correspond il ?

Le vecteur inidique le déplacement du point d'application de la force. Ici, c'est le déplacement du centre de gravité de la bille.

Pour ce problème-ci tu n'as pas besoin de considérer un vecteur ; il te suffit d'appliquer la relation entre la puissance développée par chaque force et
. l'intensité de cette force
. la vitesse du point d'application de cette force

Exemple : puissance développée par le poids :
P_poids = P * v = (m.g) . v = (0,115.10^-3 * 9,81) * 20.10^-3 = 2,3.10^-5 watt

Puissance développée par la poussée d'Archimède :
P_PA = P_A * v = (_liq.V.g).v = ...

D'accord je comprends pour la poussée d'Archimède cela fait donc :
P=(1030*1.08*10^-3*9.81)*20*10^-3
P=2.2*10^-1 Watt

Il faut que je fasse aussi avec la force de frottements fluide je pense et après j'additionnerais les 3 c'est sa ?

Ta valeur du volume de la bille n'est pas correcte.
Il faut travailler avec des unités cohérentes. J'ai utilisé depuis le début les unités du système international d'unités, le SI :
. masse volumique en kg.m^-3
. volume en m³
. g en N.kg^-1 (ou m.s^-2)
. vitesse en m.s^-1

Pourquoi voudrais-tu additionner ces trois puissances ? Ce n'est pas demandé ; et je ne vois pas ce que cela signifierait.

Oui je me suis trompée de puissance c'est :
P=(1030*1.08*10^-7*9.81)*20*10^-3
P=2.2*10^-5Watt

Pour la force de frottements fluides je trouve P=2*10^-7 Watt

Si mes résultats sont corrects je n'ai pus rien à faire ?

Comme j'ai déjà essayé de te l'expliquer (le 2/12 à 18 h 29), la force de frottement obtenue par différence entre deux forces quasi égales pourra avoir des valeurs très différentes si tu arrondis les intensités du poids et de la poussée d'Archimède.

Pour ma part je trouve comme puissance développée par les forces de frottement 4,2.10^-5 * 20.10^-3 = 8,4.10^-7 watt

Mais cette valeur n'a pas grande signification physique.

Selon moi, tu as terminé !

Merci beaucoup

Je t'en prie.
A une prochaine fois !