Poussé d'Archiméde

[invited03209ae]

bonjour

Je n'arrive pas à résoudre cette exercice : un morceau de bois de densité 0.651 a une section carré de 7.5cm de coté et 1.5m de long. Combien de kilogramme de plomb ( densité 11.2) doit on attacher à l'une des ses extremité pour qu'il flotte verticalement en depassant de 30 cm de la surface de l eau ?

Pouvez vous m expliquer le fond de cette maudite égalité : Pa = G Pa pour poussé d archiméde

De ce que j ai comprit : ρ_{volume immergé ( 7.5²*(150-30))}*g + ρ_plom V_{plomb inconnu}g= ρV_{total du bois}g

En attendant avec impatience , merci bien
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Je ne connais pas Pa = G.

Votre équation est incorrecte. Vous avez oublié la poussée d'Archimède pour le plomb.
Il faut que le plomb compense la flottabilité du bois. Cette flottabilité est bien la poussée d'Archimède du bois moins son poids. Et la force vers le bas du plomb est son poids moins sa poussée d'Archimède.

Avez vous remarqué que
ρ_{volume immergé} = ρ ?
La densité du bois est la même, immergé ou pas.

Au revoir.

[calculair]

bonjour

Si on a l'esprit un peu tordu,il n'est pas precisé que le plomb doit être dans l'eau. Certe la logique voudrait qu'il le soit, mais l'enoncé peut être interpreté avec le plomb au dessus. Il faudrait alors guider le baton pour qu'il ne pivote pas....

Il peut donc y avoir 2 solutions a cet exercice.....!( l'enonce dit l'une des extremites, un baton a 2 extremites)


Je pense que c'est interessant de traiter les 2 cas pour mieux maitriser la poussée d'Archimède

[invited03209ae]

oui mais dans le cas ou le plomb est dans l'eau, j'ai toujours pas comprit comment résoudre l exercice, ni comment utiliser cette formule :s

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6dffde4c]

Re.
Dans tous les cas, chaque objet subit une force vers le bas: sont poids et une force vers le haut: la poussée d'Archimède.
Écrive cette somme pour le bois et pour le plomb.
Dans le cas du bois immergé, la poussée est plus grande que le poids. Pour le plomb c'est le contraire.
Dans votre cas, comme c'est à l'équilibre, la force nette du bois vers le haut doit être compensée par la force nette du plomb vers le bas.
A+

[invited03209ae]

Pouvez vous me faire le développement de l'origine de cette formule. On part de la somme des F_y=0

P_a-G_plomb-G_bois=0

Ou je dois séparer la formule pour le plomb et le bois ?

JE NE COMPREND PAS COMMENT COMMENCER L EXERCICE DANS LES REGLES D L ART, J'AI BETEMENT DANS MON COURS COMME FORMULE:

P_a=m_{fluide deplace} * g

[invite6dffde4c]

Re.
Je ne sais pas ce que vous appelez 'G'.
Sa seule utilisation "standard" est pour la constante d'attraction universelle.

Je pense que les explications que nous vous avons données sont suffisantes si on comprend ce que l'on fait. Elles ne le sont pas si ce que vous voulez faire es "appliquer des formules". Mais pour "appliquer des formules" il ne faut pas compter sur moi.
A+

[invited03209ae]

G est le poids du corps. Les formules sont déjà appliqué dans mon cours , je chercher justement le contraire. Je veux juste savoir _{la premières} lignes analytique pour aborder cet ou ces exercice(s) sur Archimède

je vois pas ce que peux faire seulement avec Pa= m_{fluide deplacé}*g

le phénomène physique je l'ai comprit, il est logique. MAIS JE N ARRIVE PAS A L ACCORDER MATHÉMATIQUEMENT.

Merci pour votre compréhension

[invitecaafce96]

Pourquoi ne pas commencer SIMPLE ?
Une coque de bateau métallique mesure de 10m de long, 3m de large, 2m de haut, pèse 10 tonnes. Est ce qu'elle flotte ?
A quelle hauteur s'établit la ligne de flottaison ?

[invited03209ae]

Donc la coque est immergé dans l'eau, elle subit dont une Pa, pour qu'elle flotte la Pa doit etre supérieur au poids du bateau

G_bateau = 10*10³ *9.81= 98100N

Pa= m_{fluide deplacé}*g = rho_fluide*V_corps*g=1000*(10*3*2)*9.81= 6116,21N ok il flotte

[invited03209ae]

je ne comprend à quoi correspond la ligne de flottaison :s , la coque est immergé dans l'eau, donc l eau atteint les 2m

[invitecaafce96]

6116 est plus grand que 98100 ???
En général (et heureusement ) le niveau d'eau n'atteint pas le haut de la coque sur les bateaux ...
Tant que tu ne peux pas faire cet exercice , tu ne pourras pas faire l'autre .

[invited03209ae]

^^ nan il coule plutot, j etais parti sur l hypothése qu il flottait ^^ , excusez moi pour la confusion.

0.0208m pour la ligne de flottaison, possible ?

[invitecaafce96]

IL coule mais il existe une ligne de flottaison ????? C'est une découverte majeure ....

[gerald_83]

Bonjour,

Pa= mfluide deplacé*g = rhofluide*Vcorps*g=1000*(10*3* 2)*9.81= 6116,21N ok il flotte

Refais ton calcul, il est faux. Tu t'apercevras que le bateau flotte . Ensuite pour trouver où se situe la ligne de flottaison c'est juste un rapport de proportionnalité

[obi76]

Bonjour,

on va faire simple : quelle est la poussée d'Archimède que subit le morceau de bois en fonction de sa hauteur immergée ?
Quelle est la somme des forces dans ce cas ? (Poids + poussée d'Archimède) ? Quelle devrait être son poids pour que la hauteur immergée soit celle désirée ?

[invited03209ae]

ça m'avait semblait contradictoire aussi ^^

[invited03209ae]

j'aurai bien voulu un deuxième exercice plus approfondi , sinon

le bois subit un poussé d'une hauteur de 120cm donc : Pa = 1000*(0.075²*1.2))*9.81= 66.2175 N

La somme des forces est : F= Pa-G= 66.2175 - 5.5*9.81=12.333 N

Donc il faut que Pa= G pour qu'il flotte ( du moins qu'il ne coule pas ) le poids total du bois etant de 53.955 N, il manque 12.33 ce qui est logique car la somme des forces = 0
Il nous faut donc 12.333N de plomb ce qui vaut à 1.25Kg

ce qui est faux parce que le solution c est 1.38kg

[invited03209ae]

Ou est mon errreur :'( :'(

[obi76]

j'aurai bien voulu un deuxième exercice plus approfondi

Essaye de le résoudre simplement avant d'approfondir déjà...

le bois subit un poussé d'une hauteur de 120cm donc : Pa = 1000*(0.075²*1.2))*9.81= 66.2175 N

OK

La somme des forces est : F= Pa-G= 66.2175 - 5.5*9.81=12.333 N

Ca vient d'où le 5.5 ??

[invited03209ae]

c est la masse total du bois : m= (0.651*1000)*(0.075²*1.5)= 5.49kg

[invited03209ae]

petit erreur de calcul :s, oui il flotte 588600N ok, de quel rapport parlez vous?

[invited03209ae]

s'il vous plait, vous êtes toujours là

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Oui.
On vous a déjà donné plus que toutes les indications nécessaires pour que vous compreniez votre exercice.
On n'ira pas plus loin. C'est à vous de le comprendre. On ne peut pas le comprendre à votre place.
Au revoir.

[invitecaafce96]

Oui aux 12.33 N de plomb à ajouter , sauf que : ayant ajouté cette masse de plomb, il s'exerce maintenant une poussée sur cette masse ce qui fait que la poutre dépasse maintenant les 30 cm de hauteur hors eau demandée . Il faut donc en ajouter plus ( à calculer...) ce qui va bien dans le sens de la réponse à trouver .

[invited03209ae]

okiiiiiiiii, donc
Pa_plom+Pa_bois-G_bois-G_plomb=0

Pa_plom = 1000*V*9.81=9810V
Pa_bois= 1000*9.81*0.007=68.7
G_bois=651*0.00844*9.81=53.9
G_plomb= 11200*V*9.81=109872V

9810V+68.7-53.9-109872V

= 0

m= 11.2*1000*V

m= 1.65 comment ça peut etre faux ?

[invitecaafce96]

Il faut prendre le volume de plomb comme inconnue et écrire une égalité avec d'un coté les poids et de l'autre coté les poussées et c'est bien ce que tu as fait : il faut chercher l'erreur ...Cherchons !

[invited03209ae]

je l'ai cherché durant 30 min et je l'ai pas trouvé et on est bien d'accord que pour le bois, dans ma Pa je prends le volume moins les 30 cm : V = 0.0675 m³
et pour le poids je prends le masse entière donc tout le volume : V= 0.00844m³ ?

[invited03209ae]

V= 0.0067 plutot

[invitecaafce96]

Pour le poids , poids total, mais pour la poussée volume immergée .
J'essaie de faire demain .