Poussée d'Archimède

[invite194ffc34]

Bonjour!
J'étais en seconde et rentre en 1ère S. J'ai un dm à faire durant ces vacance, et je bloque sur une question [malheuresement pas sur une mais bon je demande pour une quoi ]

Voici l'exercice:

Un glaçon apéritif a la forme d'un petit cube de 3cm de cité. Il flotte immobile sur l'eau.
1. Faire l'inventaire des forces qui s'exercent sur le glaçon.
2. Quelle relation existe-t-il ebtre ces forces à l'équilibre?
3. Calculer leur intensité.
4. Chercher la hauteur h du glaçon qui reste hors de l'eau.

Données: masse volumique de l'eau µ=1000kg.m-3 ; densité de la glace : d=0.92 ; g=10 N.kg-1

Je bloque sur la dernière question. Avec une amie, on a pensé qu'il fallait savoir le volume du glaçon immergé, et avec la formule du volume, on aura la hauteur. Mais on n'a pas réussi à trouver le volume immergé.
Est-ce la bonne méthode pour trouver le résultat? Est-ce que qqun peut m'aider, si c'est la bnne méthode, à trouver le volume immergé?
Merci beaucoup!
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[Le petit belge]

Salut!

Je ne suis pas de ton niveau, mais j'ai p-e une solution... Il suffit de calculer la masse volumique du glacon. Ensuite, il faut faire une simple fraction:
mv du glacon/mv de l'eau= x (volume du glacon dans l'eau).

Ensuite, comme on a la hauteur: h-x= hauteur émergente.

Mais ce n'est qu'une idée... :/

[invite194ffc34]

Salut!
Merci de m'avoir répondu, c'est gentil!

Alors... J'ai calculé la masse volumique du glaçon avec la définition de la densité:

d=µglaçon / µeau
µglaçon = d x µeau
µglaçon = 920 kg.m-3

Mais seulement, si je fais ensuite la fraction que tu m'as dit, je retombe sur la densité, non?

[invite194ffc34]

Bon, j'ai regardé à nouveau bien mon cours, et j'ai réussi à trouver le volume d'eau immergé grace à un exo qu'une copine a eu en cours.

Si on pars que le poids P= mg (masse du glaçon) x g
Alors P= Vg (volume du glaçon) x µeausolide x g

et que la poussée d'archimède PA= meaudéplace (masse de l'eau déplacé) x g
PA= µeaulique x Vi (volume immergé) x g

Soit:
Vg x µeausolide x g = µeaulique x Vi x g
Vi= (µeausolide/µeauliquide) x Vg
Vi= 0.92 Vg
Vi=24.84 cm3

Comme je me suis inspirée d'une correction d'exercice, je pense que c'ets juste.
Seulement maintenant que j'ai le volume d'eau immergé, donc le volume d'eau hors de l'eau ( V= Vg-Vi= 2.16), je ne sais pas comment me retrouver avec la hauteur. Quelqu'un pourrait-il m'expliquer?

Merci beaucoup!

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite424fcbe6]

Bonjour , je pense que par cette methode , tu es mal parti!
Inventaire des forces sur le glaçon : - son poid P
- la pousée d'archimede F

A l'equilibre P=F

On a P=F=m*g=rho glaçon *Volume glaçon*g
AN :P=920*0,03^3*10=0,25 N

Pour la derniere question , il faut se souvenir que l'intensite de la poussé d'archimède ne depend que de la partie immergé de l'objet
Donc F=rho eau *Veaudeplace*g
or Veaudeplace=Vglaçon immerge
Or F=P donc ta seul inconnu est le volume du glaçon immerge et donc on peut en deduire la hauteur emergente!
Fraoli

[invite424fcbe6]

On peut ecrire Vglaçon =0,03^3
Le volume immerge que l'on calcule Vi
Volume emergent =Vglaçon-Vi
Volume emergent =h(hauteur emmergente en m)*0,03^2
h etant ton inconnu , tu peux le calculer , attention au unité!

[invite194ffc34]

Euhh..n'est-ce pas ce que j'ai fait? [concernant ton premier message]
Je ne comprends pas pourquoi on peut écrire que Vglaçon = 0.03^3, c'est en quel unité?mètre?
Je ne comprends pas non plus ceci: "Volume emergent =h(hauteur emmergente en m)*0,03^2" la puissance change?

Je suis vraiment désolé, mes questions sont peut être un peu bête, mais je me sens perdue

[invitec9d546db]

j'ai qlq information j'espére qu'elle vous aidrez
l'intensité de la pousse d'archiméde=le poids volumique du liquide *le volume de la partie immergée du corps donc le volume de la partie immergée =l'intensité de la pousse d'archiméde/le poids volumique du liquide

[invite424fcbe6]

Oui ,excuse moi car ton message est apparue pendant que je tapait le mien!!!
Bon ,il est dommage que je ne puisse faire de dessin, car c'est plus simple a
expliquer.
Imagine ton glaçon cube dans l'eau bien droit
Volume du glaçon Vg=c^3=0,03^3 avec c en metre pour avoir des metre cube!
Le volume c'est une surface multiplier par la hauteur, or le glacçon a une surface de c*c=c^2=0,03^2 , et donc la haueur est la fameuse inconnue que l'on cherche!
Fraoli

[invite194ffc34]

En demandant a une amie, j'ai réussi a comprendre...
Donc voila ce que j'ai trouvé:

Comme je trouve que le volume du glaçon immergé est 24.84, le volume non-immergé est 2.16 soit 3x3xh=2.16 soit 9xh=2.16 soit h= 0.24 cm?
Ca me parait peu, non?

[invitec9d546db]

la relation qui peut t'aider la voila :
l'intensité de la poussée d'archiméde = le poids volumique du liquide * le volume de la partie immergée du corps
donc le volume de la partie immergeé du corps = l'intensité de la poussée d'archiméde /le poids volumique du liquide

[invite424fcbe6]

Je trouve un poid et donc une pousee d'archimede de 0,25 N
Un volume immerge de 25 cm^3
un volume emerger de 2 cm^3 donc une hauteur de 0,22 cm soit 2,2 mm donc je trouve la même reponse que toi!
Fraoli

[invite194ffc34]

Ok ok... Et tu penses que ça pourrait être la bonne réponse?
Ca me parait petit, mais d'un autre coté, le glaçon en lui même n'est pas très grand...

[invite424fcbe6]

Je pense que c'est la bonne reponse , si tu met un glaçon dans un verre d'eau chez toi , tu verra qu'il ne depasse pas beaucoup de l'eau !
Et c'est comme ça que le titanic a couler car la partie immerger de l'iceberg
est beaucoup plus grande que la partie en surface!
Fraoli
Science sans conscience=science de l'inconscience!

[invite194ffc34]

Eh bien merci beaucoup!!!
Je suis super contente d'avoir enfin réussi et surtout compris cet exercice!

Merci à tous de m'avoir aidé! =D

[invite424fcbe6]

Il est important que tu ai bien compris la logique de l'exercice !
Au plaisir de t'aider si tu as d'autres problemes!
Fraoli

[invite194ffc34]

Oui, je pense avoir compris! Je verrais ça l'année prochaine, lorsque j'aurais d'autres exercices à résoudre =)
Merci beaucoup!

[citron_21]

salut,
ta question est-elle résolue ? sinon, c'est bien la question 4) où tu bloque ?

[b@z66]

En demandant a une amie, j'ai réussi a comprendre...
Donc voila ce que j'ai trouvé:

Comme je trouve que le volume du glaçon immergé est 24.84, le volume non-immergé est 2.16 soit 3x3xh=2.16 soit 9xh=2.16 soit h= 0.24 cm?
Ca me parait peu, non?

La masse volumique de la glace est proche de celle de l'eau à quelques pourcents près, la glace est donc presque assimilable à de l'eau dans cette expérience. Il est alors tout à fait normal si tu plonge un cube "d'eau" dans de l'eau que le volume contenu dans ce cube ne dépasse pas en hauteur le restant du volume d'eau placé avec. Dit encore d'une autre manière, quand tu rajoutes de l'eau dans un verre d'eau, tu ne verras jamais "une bosse" se former à la surface de l'eau contenu dans ton verre.