poussée d'Archimède

[manalimanecpge]

salut!
1)j'aurais besoin de précisions pour comprendre quand est-ce-que au juste équilibre mécanique équivaut à dire que les pression extérieurs et intérieurs sont égales..par exemple ,pour le ballon sonde,normalement il est gonflé et donc la pression intérieure est supérieure à la pression extérieure!! mais alors, dans un exercice on a :"un ballon sonde est composé d'une enveloppe parfaitement souple et impérméable à la chaleur...la pression est uniforme dans tout le ballon...question (1):relier p et p(z) la pression dans l'atmosphère où évolue le ballon,dans la réponse:
l'enveloppe du ballon étant parfaitement souple,son équilibre mécanique permet d'écrire à chaqu instant,l'égalité entre les pressions extérieures et intérieures: p(z)=p !!ça c'est TROP aidez moi j'en peux plus!comment conclure ainsi sans bilan de forces ni rien!?
2)pour la poussée d'Archimède ,j'aimerais comprendre l'astuce d'un exercice:
on considére une demi sphère métallique posée sur le fond plat de la piscine remplie d'eau: pourquoi pour appliquer le théorème d'Archimède,faut il supposer qu'il existe un filet d'eau d'épaisseur épsilon entre la demi boule et le fond, réponse:
"pour appliquer le théorème d'Archimède ,il faut que le système soit totalement immergé dans le(les) fluides(s).Ici,en remplaçant la demi-boule par de l'eau,on obtient bien un système en équilibre
remarque:la poussée d'Archimède ne dépend pas de la nature du système sur lequel elle s'applique mais uniquement de son enveloppe.En outre ,en remplaçant le système par le fluide déplacé,ce dernier doit être en équilibre.
alors moi; je ne vois paas le lien entre la remarque ,la réponse et la question o_o,quoi ,est-ce-que c'est la petite partie épsilon qu'on a remplacé par de l'eau?mais alors ce serait toujours de dire que c'est un contact direct avec le fond et donc pas d'eau sous la demi-sphère..
3)pour l'histoire du fluide qui applique la poussée d'Archimède et qui doit être en équilibre,dans un autre exercice,on remplie un verre d'eau entièrement ,on le bouche et on le retourne sur une cuve à eau en l'enfonçant d'une hauteur h,dans le schéma l'eau n'est pas descendu du verre du tout dans le verre ,c'est à dire que c'est toujours entièrement remplie,pour faire le bilans des forcesn n 'a pas choisi pour système étudié "les paroi du verre car:"attention,on ne peut remplacer seulement la paroi du verre par les fluides déplacés,c'est à dire l'air et l'eau,car le système des fluides ne se trouve pas en équilibre.la surface libre du liquide n'est pas un plan horizontal."ma question,pourquoi l'air et l'eau ne sont pas en équilibre?quel lien avec la surface libre?en équilibre signifierais forcément que p atm= peau dans la surface de contact, quelle est au juste la définition de l'équilibre,pour moi il n y a pas de mouvement d’ensemble ,quel est donc le problème?

s'il vous plaît,je perd espoir ,et j'espère sincèrement avoir des réponses à ces trois questions car j'ai l'impression que mes efforts sont vains,.
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[f6bes]

Bonjour à toi,
Dans le ballon sonde, c'est pas une question de pression qui compte mais une question de densité entre l'air externe
et le poids/volume(densité) de l'ENSEMBLE de ton ballon.
Si la densité est plus faible que l'air externe , ton ballon flotte.
Au contraire plus tu mets de pression dans ton ballon (gaz) plus tu ALOURDIS ton ballon pour un volume donné. Tu AUGMENTES
sa densité. Il "flotte" moins bien.

A+

[Lil00]

Bonjour

Pour la 1e question, je pense que ton erreur est de croire ça :

normalement il est gonflé et donc la pression intérieure est supérieure à la pression extérieure

Justement, si on suppose l'enveloppe parfaitement souple, une différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur ferait que le ballon continuerait à gonfler (jusqu'à atteindre l'équilibre des pressions).

Je ne comprends pas ce qu'on demande dans les 2 autres questions que tu poses. Quel est l'énoncé de l'exercice, où bloques-tu ?

Et s'il te plait, essaie de rendre ton texte plus lisible, ça demande un vrai effort !! Quelques sauts à la ligne seraient les bienvenus...

[manalimanecpge]

salut
merci pour votre réponse rapide.
Mais comment ils ont pu déduire que les pressions sont égales c'est pas prévu dès le début puisque déjà p(z) varie avec l'altitude :/

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite07941352]

Re,
Pour ce qui est des ballons, je vous conseille cette discussion :
http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post4232714

[manalimanecpge]

excusez moi j'étais vraiment en colère quand j'écrivais mon texte lol

Votre réponse me semble tellement logique,mais quand je me rappelle un autre exemple,ça se complique encore pour moi: pour un pneu ,c'est gonflé à une

pression supérieure à la pression atmosphérique ,et c'est en équilibre mais pourtant,ça ne continue pas à gonfler,est ce parce que la membrane n'est pas

très élastique/flexible/souple?

Aussi,est ce qu'on peut obtenir un tel résultat si on raisonne sur les forces,et encore je viens de constater quelque chose o_o,de quel équilibre parlent-il

quand ils disent que l'enveloppe est en équilibre, elle monte vers le haut ,donc elle bouge .

excusez mon délire..

merci beaucoup de m'avoir éclairé

[manalimanecpge]

@catmandou
merci ^^

[manalimanecpge]

j'ai pas pu modifer le message 6 ,pas la peine de le lire ,c'est écris à l a hâte :/ ,en voici une nouvelle version excusez moi..
@Lil00
excusez moi j'étais vraiment en colère quand j'écrivais mon texte lol

Votre réponse me semble tellement logique,donc pour un pneu ,c'est gonflé à une pression supérieure à la pression

atmosphérique ,mais c'est en équilibre, car la membrane n'est pas très élastique/flexible/souple?

Aussi,est ce qu'on peut obtenir un tel résultat si on raisonne sur les forces(pour l'enveloppe),et encore, je viens de constater

quelque chose o_o,de quel équilibre mécanique parlent-ils déjà quand ils disent que " l'enveloppe est en équilibre mécanique" ,

par rapport à un référentiel lié au ballon?ça va donc changé l'étude et les forces :s, car l'enveloppe/le ballon monte vers le haut ,donc elle bouge ...

excusez mon délire..
@f6bes :d'accord merci

[manalimanecpge]

Je ne comprends pas ce qu'on demande dans les 2 autres questions que tu poses. Quel est l'énoncé de l'exercice, où bloques-tu ?

pour les 2 autres questions:

2)calculer la force pressante résultante sur la paroi demi-sphérique.Pour ce faire, la méthode de l'exercice consiste à calculer la poussée d'Archimède, et enfin

du compte déduire les force pressante en retranchant les forces pressantes exercées sur la paroi en contact avec le fond,voici les questions:

b)pourquoi,pour appliquer le théorème d'Archimède,faut-il supposer qu'il existe un filet d'eau d'épaisseur épsilon entre la demi-boule et le fond?

c)quelle est la poussée d'Archimède exercée sur la demi boule?en déduire la force pressante résultante sur la paroi demi-sphérique. (ce qui m'intéresse c'est

la question "b" et la réponse qu'ils ont donné.

3)on remplit complétement un verre avec de l'eau ,on ferme avec la main la surface libre pour le retourner sur une cube à eau,en l'enfonçant d'une hauteur

h.sur le schéma ,l'eau dans le verre est resté à un niveau supérieur à celui de l'eau dans la cuve,ile verre est même toujours entièrement rempli d'eau. quelle

est la force appliquée par l'opérateur sur le verre pour le maintenir en équilibre:

a)par un bilan des forces pressantes

b)par le théorème d'archimède.(c'est ce qui m'intéresse).

[invite07941352]

Re,
J'ai l'impression que vous donnez la fin de l'exercice ( on commence à Q2 ) .
Si vous donnez tout l'exercice , on va essayer de suivre et de résoudre les questions dans l'ordre , il me semble que ce sera plus clair .

[manalimanecpge]

C'est vrai, au début il y avait d'autres schémas,(par exemple la demi sphère avant le remplissage de la piscine ),et

donc d'autres méthode de calcul des forces pressante..maintenant pour ma question (2) , la première question dans l'exercice est : a)la méthode projective

est elle valable pour calculer la résultante des forces de pression sur la demi-boule?la méthode intégrales est elle commode?(ce sont d'autre méthodes

utilisées avant ,et dans cette question,on désire donner une nouvelle astuce de calcul et après viennent les questions b) et c) dans mon message précédent.

[f6bes]

,donc pour un pneu ,c'est gonflé à une pression supérieure à la pression

atmosphérique ,mais c'est en équilibre, car la membrane n'est pas très élastique/flexible/souple?

Aussi,est ce qu'on peut obtenir un tel résultat si on raisonne sur les forces(pour l'enveloppe),et encore, je viens de constater

quelque chose o_o,de quel équilibre mécanique parlent-ils déjà quand ils disent que " l'enveloppe est en équilibre mécanique" ,

Bonsoir à toi,
Reste à, savoir ce que tu appeles..." en équilibre". Les PRESSIONS ne sont PAS équilibrées.
Par contre la tenue mécanique ( sa résistance à résister à la pression interne) du pneu fait qu'il
"supporte" et résiste à la pression interne.
Il n'y aurait pas de pression à l'extérieur, ça n'y changerais pas grand chose ( 1 bar de plus) .
Donc je vois mal ce que tu appeles en ...équilibre !
L'équilibre n'est que dans la résistance de la paroi à supporter la pression interne.

Dans une fusée il y a le vide d'un coté et la pression interne de l'autre.
Il n'y a RIEN d'équilibré.
Bonne soirée

[manalimanecpge]

moi aussi je ne sais pas ce qu'ils entendent par équilibre..ce qu'il y a écris ,c'est que l'enveloppe est en équilibre mécanique..

[invite07941352]

Re,
Soyons pragmatiques ... Oui, l'enveloppe est en équilibre mécanique ( elle ne se déplace pas ) entre les 2 pressions fixes .

[manalimanecpge]

c'est juste que j'arrive pas à le voir à travers l'énoncé ,en plus,si je suppose que j'ai pu conclure qu'il y a un équilibre mécanique ,je ne vois pas pourquoi ils utilisent ce terme au lieu de dire par exemple que le gaz est en équilibre avec l'extérieur ...

[LPFR]

Bonjour.
Peut-être que cela vous facilitera le raisonnement si vous imaginez que l'enveloppe est totalement rigide.
Et que le gaz à l'intérieur est aussi rigide.
Vous pouvez même les imaginer cylindriques.
Cela ne change rien au problème.
Et si la rigidité vous pose des problèmes "philosophiques", vous pouvez imaginer la manip sous l'eau avec l'air chaud remplacé par du liège.

Dans le ballon, le gaz à l’intérieur n'est en équilibre (mécanique) avec l'air externe qu'au niveau de l'ouverture en bas du ballon
Au revoir.

[invite07941352]

Re,
Et peut être faut il préciser : je pense que LPFR parle des ballons à air chaud où il existe une ouverture inférieure permettant le contact avec l'air ambiant .
Mais ce n'est pas le cas des ballons sondes gonflés à l'hélium .
Mais dire que dans un volume fermé , sous pression, "le gaz est en équilibre avec l'extérieur " , cette phrase n'a aucun sens pour moi .

[LPFR]

Re.
Effectivement je pensais aux Montgolfières. Au temps pour moi.

Mais la situation n'est pas très différente pour les ballons peu gonflés dans lequel l'hélium s'accumule en haut. C'est la situation au lancement.

Mais ja' relu l'énoncé du problème et il est absurde. Si la pression est la même de chaque coté de l'enveloppe, elle n'a aucune raison de monter.
Et si la pression est considérée comme constante sur la hauteur du ballon, alors il n'y a pas de poussée d'Archimède possible.
Soit Manalimanecpge nous a mal transcrit le problème, soit la personne qui l'a pondu n'a pas compris la poussée d'Archimède.
Au revoir.

[f6bes]

au lieu de dire par exemple que le gaz est en équilibre avec l'extérieur ...

Bonsoir à toi,
Ta phrase ne veut rien dire.
Le gaz interne n'est pas en équilibre avec l'extérieur!
D'ailleurs en " équilibre "..de quoi , de pression ?
Bis répétitas , je reprends mon modéle de fusée dans le VIDE SPATIAL; d'un coté il n'y a pas de pression (coté vide), de l'autre il ya
la pression INTERNE de la fusée. C'est quoi qui serait en ...équilibre...surement pas les pressions.
Et la paroi de la fusée doit "tenir" MECANIQUEMENT l'effort de la pression interne.
C'est tout.
Bonne soirée