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Poids d'un objet dans l'eau



  1. #1
    Sinistro

    Poids d'un objet dans l'eau


    ------

    Bonjour,

    J'ai une petite question qui me chiffonne :
    1)On place un bac rempli avec de l'eau sur une balance. On note le poids.
    2) Disons qu'on place un objet dans l'eau en le tenant par un fil. Je suppose que le poids de l'ensemble "bac+eau+objet suspendu" va bouger mais pourquoi ? Archimède je m'en doute, mais je ne comprend pas très bien l'explication précise en termes de vecteurs force.

    Merci milles fois pour votre aide : )

    -----

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  3. #2
    phys4

    Re : Poids d'un objet dans l'eau

    Bonjour,

    Dans votre expérience, il y a deux cas:
    1- le bac n'est pas plein, le niveau de l'eau montera dans le bac, d'un volume égal à l'objet suspendu. La balance accusera ce poids supplémentaire.
    La traction sur le fil sera au contraire diminuée de ce poids.

    2- Le bac est plein et la quantité d'eau qui déborde quitte la balance. Alors le poids mesuré est constant. La poussée sur l'objet existe toujours et la traction sur le fil est identique au cas précédent. Cette expérience est utilisé pour montrer que la poussée est égale au poids du volume de liquide déplacé.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  4. #3
    LPFR

    Re : Poids d'un objet dans l'eau

    Bonjour.
    À quoi est accroché le fil? Un support fixe extérieur à la balance (votre main, par exemple)? Au bord du bac?
    Au revoir.

  5. #4
    Sinistro

    Re : Poids d'un objet dans l'eau

    -Le bac n'est pas plein (donc c'est le cas n°1 de phys4)
    -Le fil est suspendu par un support externe (main, plafond,...)

    En fait, même si ça parait aller de soit, je ne vois pas bien pourquoi un déplacement de volume d'eau se traduit par une augmentation de poids.

    Je me souviens d'une vieille phrase qui dit que "toute force exercée sur un objet se traduit par l'apparition d'une force opposée de même grandeur". On pourrait donc dire que la force "poids de l'objet" a été divisée en deux : une force qui contrebalance la poussée d'Archimède (ce qui ferait augmenter le poids de l'eau) et le reste serait la force résiduelle que doit encore accomplir le bras de notre brave expérimentateur pour ne pas que l'objet ne s'enfonce plus. Ce raisonnement tient-il la route ?

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    LPFR

    Re : Poids d'un objet dans l'eau

    Re.
    Supposons que la surface libre du liquide soit S.
    Si le volume de l'objet est V, quand vous immergez l'objet, le niveau du liquide monte de L = V/S.
    Cette augmentation de profondeur du liquide augmente la pression au fond su bac de rho.g.L, ce qui augmente la force du liquide sur le fond de rho.g.L.S. Surprise! C'est justement la poussée d'Archimède.
    J'ai supposé un bac droit (cylindre, parallélépipède, etc.). Vous pouvez vous amuser à voir ce que cela donne avec un bac non droit (conique, par exemple). Le calcul est plus long, mais comme vous vous en doutez, le résultat sera le même.
    A+

  8. #6
    Sinistro

    Re : Poids d'un objet dans l'eau

    Ok, j'ai compris !

    Merci beaucoup beaucoup !!

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