Limitation du principe d'Archimède

[invitee683e84c]

Bonjour

Quelles sont les limites du principe d'Archimède? C'est à dire quel volume de fluide est nécessaire par rapport au volume du corps plongé dans celui-ci pour que la force de d'Archimède agisse?
Prenons par exemple un cylindre de diamètre 0,1m de hauteur 0,1m. Plaçons y une plaque cylindrique de diamètre 0,09m, de hauteur 0,01m et de densité inferieure à 1. On verse de l'eau dans le cylindre. A partir de quel volume d'eau la force d'Archimède va t'elle faire s'élever la plaque?

Bonne journée,
Jean
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[invite3d779cae]

En fait le principe d'Archimède s'applique à partir du moment où l'on fait monter le niveau du liquide.

Je m'explique : prenons un verre, remplissons le avec de l'eau jusqu'à une hauteur h. A partir du moment ou l'on va plonger un corps dans l'eau et que la hauteur h va augmenter il y aura apparition de la poussée d'Archimède. Même si cette variation est minime.

[invite786a6ab6]

Le principe d'Archimède est toujours valide, mais peut être accompagné d'autres principes qui peuvent compliquer les choses comme les forces de capillarité ou la tension superficielle d'une surface de liquide ; Pour s'en convaincre on peut se souvenir qu'une aiguille en acier "flotte" très bien sur l'eau.

[Tiluc40]

Mais vu les dimensions de l'objet immergé, la capillarité peux être négligée, et tu peux appliquer sans retenue le seul principe d'Archimède pour résoudre ton exercice.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite15928b85]

En fait le principe d'Archimède s'applique à partir du moment où l'on fait monter le niveau du liquide.

Je m'explique : prenons un verre, remplissons le avec de l'eau jusqu'à une hauteur h. A partir du moment ou l'on va plonger un corps dans l'eau et que la hauteur h va augmenter il y aura apparition de la poussée d'Archimède. Même si cette variation est minime.

Oui, mais non ! nrjstk met l'eau après ! Si on fait abstraction de la viscosité de l'eau et de ses conséquences, on peut se demander ce qui fait décoller la plaque du fond : au départ, il n'y a pas d'eau entre le fond du bocal et la surface inférieure de la plaque -> on ne peut donc pas invoquer l'effet de la pression différentielle entre le dessus et le dessous de la plaque qui est à l'origine de la poussée d'Archimède.

Sacré Archi !

[invite3d779cae]

Prenons par exemple un cylindre de diamètre 0,1m de hauteur 0,1m. Plaçons y une plaque cylindrique de diamètre 0,09m, de hauteur 0,01m et de densité inferieure à 1.

Il s'agit d'un cylindre creux ou d'un disque ?

[invitee683e84c]

Merci à tous pour ces précisions.

Jackyzgood : dans mon exemple il s'agit d'un cylindre plein, d'un disque.

[invite3d779cae]

Autant pour moi, quand j'ai vu le terme "plaque cylindrique" j'avais pensé a une plaque enroulé pour former un cylindre.

Il est claire que s'il n'y a pas d'eau en dessous, comme l'a dit Fanch5629, elle ne décolle pas.

[sitalgo]

B'jour,

Quand on pose la plaque au fond du récipient, le contact n'est pas parfait, il reste de l'air entre la plaque et le fond. Le fait de mettre de l'eau ne va pas forcément chasser tout cet air, cependant cet air sera à la pression de l'eau. On a donc une poussée vers le haut.

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Oui. Sitalgo a raison.
Pour que la pression n'agisse pas par le bas, il faut que le bas soit "à l'extérieur", comme dans certains mécanismes des chasses d'eau dans lesquels la pression de l'eau plaque le joint ou le flotteur vers le bas et, quand on le soulève, Archimède fait flotter le flotteur, ce qui permet le vidage du réservoir.
Au revoir.

[invite15928b85]

Bonjour.

B'jour,

Quand on pose la plaque au fond du récipient, le contact n'est pas parfait, il reste de l'air entre la plaque et le fond. Le fait de mettre de l'eau ne va pas forcément chasser tout cet air, cependant cet air sera à la pression de l'eau. On a donc une poussée vers le haut.

Oui, bien sûr. Mais c'est une hypothèse supplémentaire. Je ne pense pas que le seul principe d'Archimède soit suffisant pour expliquer la transition entre l'état "plaque posée sur le fond" et l'état "plaque en train de flotter" pour un système idéal ( géométrie parfaite, pas de tension superficielle, etc ...)

@+