Problème de physique - mécanique

[inviteed6e7543]

Bonjour,

Un petit problème de physique, plus compliqué qu'il n'y paraît, et sur lequel j'ai du mal.

Un homme est dans une barque sur un lac. Dans sa barque, il y a des grosses pierres (plus lourdes que l'eau). L'homme jette les pierres à l'eau. Est-ce que le niveau du lac monte, descend, ou reste le même ?

Faire des hypothèses raisonnables si des éléments sont manquants.

(toute le problème est que l'eau monte si on y jette des pierres, mais que la barque remonte aussi puisqu'elle est allégée).

Merci de votre aide.

Aaton.
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[invitee339e9f7]

la densite de la pierre est plus importante que l'eau. Alors quand tu met la pierre est dans la barque, la barque s'enfonce d'un volume correspondant au volume d'un poid d'eau egale au poid de la pierre. Un volume donc plus grand que le volume de la pierre.

Si tu jette la pierre dans l'eau la pierre n'occupe alors plus que son vrai volume.

Le niveau du lac baisse donc d'un volume correspondant au volume d'eau pour un poid d'eau egale a la pierre moins le volume de la pierre

[invitec859637e]

A l'état initial, la barque flotte donc le volume d'eau déplacé (par rapport à quand il n'y a pas la barque dans le lac) a un poids équivalent à celui de la barque avec l'homme et les pierres.
Si l'homme jette les pierres, la barque flotte toujours et les pierres coulent. Donc le volume d'eau déplacé a un poids équivalant au poids de la barque + l'homme + le poids en eau du volume des pierres.
Comme les pierres coulent, le poids en eau du volume des pierres est plus faible que le poids des pierres ; donc moins d'eau est déplacée est le niveau du lac diminue.
Si on jette des objets qui flottent le niveau ne bouge pas.

C'est un peu le même principe que le verre rempli à ras-bord avec un glaçon qui fond (l'eau ne déborde pas).


Edit : Trop tard ! ^^

[invite7eac26d5]

Bonsoir

On jette les pierres dans l'eau :
* plus denses que l'eau, elles coulent vers le fond
* l'eau déplacée par les pierres font remonter le niveau du lac
* le bateau allégé de cette masse de pierre voit son volume d'eau déplacé (principe archimède) diminuer
* le bateau remonte donc lui aussi par rapport au niveau du lac

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite7eac26d5]

suite :
dans l'ensemble, le niveau du lac va diminuer en apparence car :
* les pierres qui "quittent le bateau" vont faire diminuer le volume d'eau dit archimède égal à (rau pierre/ rau eau) volume pierres
* ces pierres une fois entièrement dans l'eau vont déplacer un volume d'eau dit aussi archimède égal à volume pierres

comme (rau pierre/rau eau) > 1 alors oui le niveau du lac va diminuer en définitive