Poussée d'Archimède

[invited8f148f1]

bonjour
j'ai un pobleme a resoudre qui me cause probleme car les calculs que j'ai effectués ne valent rien dire.
je vous en donne l'enoncé
soit 2 bacs A et B de meme dimension, 1.2m de haut, 0.50m de largeur, 0.45 de longueur.
le bac A se vide dans le bac B situé en dessous
le bac A a une porte coulissant dans des guides.
cette porte est de 40cm par 25cm de hauteur et située a 5cm du haut du bac A
cette porte est commandée par un flotteur située dans le bac B et qui maintient constant le niveau de ce bac (une pompe aspire l'eau de ce bac).Il s'agit en fait d'une regulation de niveau.
la masse de cette porte et de la tringlerie est de 2kg.
1)on me demande de calculer la dimension du flotteur en utilisant du polystyrene.(densité du polystyrene
2)de determiner si la porte est trop lourde ou trop legere et de determiner quelle masse il faut lui ajouter afin que la force de l'eau en position haute ne l'empeche pas de redescendre.(densité d=0018)

voyez que c'est un peu complexe
pouvez vous m'aider.
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[invited8f148f1]

re
voila ce que j'ai compris
pour que le flotteur puisse monter il faut qu'il soit superieur a la poussee de l'eau sur la trappe avec en plus la masse de la trappe.
ce qui se traduit par:
force exercée sur la paroi de la trappe:
Ft=rho * g * h * s
ajoutté de la masse de la trappe que j'appellerai MT
Ft= (rho*g*h*s)+MT
La poussee du flotteur doit etre au moins egale a cette F
mais je butte pour mettre en equation cette poussée car le flotteur doit d'une part s'enfoncer un peu dans le liquide et d'autre part cet enfoncement doit etre je pense variable.
pouvez vous m'aider.
merci

[invited8f148f1]

ach
quelques données que j'ai oublié de vous indiquer
liquide =eau
temperature negligeable
frottement d'etancheité de la trape=1/3 de la force de l'eau sur la trapppe en pos fermée
epaisseur du flotteur=10cm
masse:
un flotteur de 33cm*60cm*10cm=700grammes
attention , au niveau de la densité du polystyrene , la valeur me semble fausse(photocopie illisible a ce niveau).
a+

[invited8f148f1]

personne pour m'aider?
cette partie est elle correcte?
si l'on considere la trappe frmée,la poussee de l'eau sur cette trappe sera égale à:
F=rho g h s
F=1000 * 9.81*0.3*0.25*0.40
F=294 Newtons
Cette trappe pour pouvoir s'ouvrir doit avoir une force dirigée vers le bas egale a la poussée moins sa masse
poussée du materiel
F=mg
F= 2*9.81= 20N
il faut augmenter la poussée vers le bas de:
294-20=274 N
ce qui correspond a une masse de
274/10=27 kg

ce resultat me semble faut
quel est votre avis
merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[sitalgo]

B'jour,

si l'on considere la trappe frmée,la poussee de l'eau sur cette trappe sera égale à:
F=rho g h s
F=1000 * 9.81*0.3*0.25*0.40
F=294 Newtons

La pression varie avec la profondeur, il faut prendre la pression moyenne sur la trappe.

Cette trappe pour pouvoir s'ouvrir doit avoir une force dirigée vers le bas egale a la poussée moins sa masse
poussée du materiel
F=mg
F= 2*9.81= 20N
il faut augmenter la poussée vers le bas de:
294-20=274 N

Non, il faut que le flotteur puisse soulever le poids de la trappe en ajoutant la force de frottement.

[invited8f148f1]

bonsoir a tous et bonsoir sitalgo
ok pour ta premiere reponse, je prend la hauteur moyenne donc
F=1000*9.81*0.17*0.25*0.4= 166 N
en ce qui concerne la deuxieme, je considere la trappe fermée. Elle subit une poussée de l'eau egale au 166N ci dessus calculée. Quand le flotteur descend, je dois vaincre cette force+ les frottement, ce qui fait
166+55=221, avec la masse du materiel + la masse que je dois rajoutter
force equivalent au poid du materiel= 2*9.81= 20N
masse a rajoutter
221-20=200N donc 20 kg
c'est avec cette masse totale que je pourrai ca

[invited8f148f1]

bonsoir a tous et bonsoir sitalgo
desolé erreur de frappe
ok pour ta premiere reponse, je prend la hauteur moyenne donc
F=1000*9.81*0.17*0.25*0.4= 166 N
en ce qui concerne la deuxieme, je considere la trappe fermée. Elle subit une poussée de l'eau egale au 166N ci dessus calculée. Quand le flotteur descend, je dois vaincre cette force+ les frottement, ce qui fait
166+55=221, avec la masse du materiel + la masse que je dois rajoutter.
force equivalent au poid du materiel= 2*9.81= 20N
masse a rajoutter
221-20=200N donc 20 kg
c'est avec cette masse totale que je pourrai calculer les dimensions du flotteur , vous ne le voyez pas ainsi ?
merci a+

[sitalgo]

en ce qui concerne la deuxieme, je considere la trappe fermée. Elle subit une poussée de l'eau egale au 166N ci dessus calculée.

Oui.

Quand le flotteur descend, je dois vaincre cette force+ les frottement, ce qui fait
166+55=221,

Non, cette force (166N) appuie horizontalement sur la trappe, ce n'est pas un poids. En plaquant la trappe il faut donc faire un effort (55N) pour qu'elle puisse bouger verticalement.

[invited8f148f1]

bonsoir
ok ,je ne le voyais pas comme ca, merci.
a partir de la, il ne me reste pus qu'a calculer le flotteur.mais dans ce cas quelle valeur doisje prendre pour calculer la poussée du flotteur
les frottements+le poids du materiel
est ce exact
a+
merci

[sitalgo]

C'est cela.