[exercice] Poussée d'Archimède

[invite7a260659]

Bonjour, j'ai un problème en physique qui me pose de gros gros problème...POUVEZ-VOUS M'AIDER ??!!!!

Voici le problème :

Pour remonter un objet de 100 kg situé à 30 m de profondeur dans l’eau, on lui accroche un ballon de masse
négligeable que l’on gonfle avec de l’air comprimé.

Données :
masse volumique de l’eau de mer est .
g=9,81 N*kg–1
μ = 5,2 g* L–1
μ′ = 1,3 g * L–1
μ = 1,1 kg * L–1

Questions :
1) Exprimer et calculer la valeur du poids de l’objet (avec g=9,81 N*kg–1)
Je trouve 981 N...Correct ou faux ?

2) Quelle doit être la valeur de la poussée d’Archimède qui s’exerce sur l’objet pour qu’il puisse remonter ?
Je trouve 982 N...Correct ou faux ?

3) En déduire le volume minimal Vmin
que doit prendre le ballon pour pouvoir remonter l’objet (on néglige le volume de l’objet).
Je ttrouve à peu près 91 L...??

4) Quel est la masse m d’air dans le ballon si on introduit V = 100 L d’air comprimé, sachant qu’à cette profondeur
la masse volumique de l’air est μ = 5,2 g*L–1 ?
Je trouve 520...??

5) Quel sera le volume V’ du ballon à la surface, sachant que la masse volumique de l’air en surface est μ′ = 1,3 g *L–1 (le ballon ne présente pas de fuite) ?

6) Comment évolue la poussée d’Archimède lors de la montée ? Justifier.

Merci d'avance pour votre aide...Cordialement
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[rapporteur]

Bonjour
La masse d'air enfermée dans le ballon ne change pas et donc on peut écrire
V*5,2=V'*1,3 donc V'=V*4
Comme la masse volumique diminue au fur et à mesure que le ballon remonte le volume augmente et par conséquent la poussée d'archimède aussi. Le ballon remonte de plus en plus vite
A bientot

[Niels Adribohr]

1) P=mg
<=> P=100*9.81=981, c'est bien ça.
2)Il suffit que la pousser d'archimede soit plus grabde que le poid donc que Pi > 981 (pas besoin de monter jusqa 982, puisque 981.1 suffit) (Pi est la force d'archimede)

3)Pi=µvg
<=> v=pi/µg et pi>981
<=> v>981/(1.1*981)
<=>v>90.9 L.

4)520 g c'est bon

5) il y a conservation de la masse de l'air, donc
1.3g->1L
520 g->x
il suffit de faire une regle de 3
x=520/1.3=400 L.

6)étant donné que le volume du ballon augmente, la poussée d'archimede (qui est proportionnel au volume du ballon) augmente durant la remonté du ballon.

[invite7a260659]

Merci pour votre aide !!!!!

Mais pour le petit 4) comment trouver 520 ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[rapporteur]

Bonjour
100*5,2=520; un litre a une masse de 5,2 g donc 100 litres 5,2*100
A bientot