Archimède et vitesse du son

[rig900]

Bonjour,

Un container de 10 m de haut contient une bouteille de plongée (200 bars) sous pression avec un robinet vers le haut, la bouteille est posée en bas du container. Le container est clos, hermétique (pas de fuite ou de diffusion), de volume constant. Le container est sur le sol. En ouvrant la bouteille de plongée, le gaz ajoute de la pression dans le container, la pression met un certain temps pour atteindre toutes les parois du container, ce temps est fonction de la vitesse du son je pense. La masse est toujours la même. Par contre, qu'en est-il du poids de l'ensemble quand la bouteille est ouverte ? Comme la paroi du haut obtient la pression qu'un temps après, j'ai l'impression que le poids augmente, est ce le cas ?

a+
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[LPFR]

Bonjour.
Le poids sera toujours m.g par définition.
Mais si l'objet est sur une balance très rapide la mesure de la force exercé par la container augmentera au moment de l'ouverture (la réaction de la bouteille qui expulse le gaz vers le haut) puis, quand le gaz en mouvement s'arrête sur la paroi du haut, la mesure reviendra à la valeur du poids "au repos".
Et remarquez que c'est plus lent que la vitesse du son, c'est la vitesse du gaz qui donne le temps.
Vous pouvez remplacer la bouteille et le gaz par une balle que vous lancez vers le haut et qui rebondit sur le toit.
Ces effets sont du à la quantité de mouvement du gaz en mouvement. Pas à des variations de pression.

La manip que vous décrivez (les effets de la pression) sera plus claire si vous remplacez la bouteille par un explosif en bas du container.
Il y aura une augmentation de pression en bas (et une augmentation de la force sur la balance) qui ne sera compensée que quand la pression atteindra le toit. Et cette fois à la vitesse du son.
Au revoir.

[rig900]

Le changement de "poids" est dû uniquement à la quantité de mouvement ou au délai que met la pression pour atteindre toutes les parois ou les deux ?

[f6bes]

Bonjour,

ce temps est fonction de la vitesse du son je pense. La masse est toujours la même. Par contre, qu'en est-il du poids de l'ensemble quand la bouteille est ouverte ? Comme la paroi du haut obtient la pression qu'un temps après, j'ai l'impression que le poids augmente, est ce le cas ?

a+

Bionjour à toi,
Le son n'a rien à voir la dedans. La vitesse sera la vitesse de ton gaz en sortie de ta bouteille de plongée.
Bien sur cela va aller en "ralentissant" plus le gaz s'éloigne de la bouteille.
La vitesse du son c'est grosso modo ...300m/s.
Par contre la vitesse de ton gaz en sortie de bouteille , c'est la vaste inconnue !!

Ton poids TOTALne change pas : si tu as 100 kgs d'air dans ta bouteille , tu as à la fin....100kgs d'air REPARTI dans ton container.
La masse d'air est toujours la meme.....100kgs !

Reste à savoir ce que tu DESIGNES par "poids de l'ensemble" ??
Ta bouteille à perdu le poids de l'air , mais le container lui a récupéréle poids de cet air.
L'ensemble bouteille+ container n'a pas varié de poids.
Bonne soiorée

[A voir en vidéo sur Futura]

[rig900]

Je dis "poids" mais je devrai dire "ce que mesure une balance", je ne savais pas que le poids était une définition (mg), vu comme cela le poids ne bouge pas par contre ce que mesurerait une balance oui. Pour le son, c'est uniquement pour dire que lors d'une surpression à un endroit, la répartition de la pression du gaz ne se fait pas instantannément, il faut du temps et ce temps dois correspondre à la vitesse du son il me semble.

[LPFR]

Le changement de "poids" est dû uniquement à la quantité de mouvement ou au délai que met la pression pour atteindre toutes les parois ou les deux ?

Re.
Comme je vous ai dit. Pour un phénomène lent, comme l'ouverture de la bouteille ce qui joue est la quantité de mouvement.
Pour un phénomène rapide, comme une explosion, c'est la pression sur les parois.
Et "rapide" et "lent" sont par rapport au temps qui met le son pour atteindre le toit (dans votre manip).
A+

[rig900]

D'accord. Avec des micro esplosions (décalés dans le temps) sur un petit système, serait-il possible de le mettre en lévitation si on fait les explosion en haut ?

[LPFR]

Re.
Non.
Avec une explosion, vous faites sauter la chose. Mais l'arrivée en bas la pousse vers le bas d'autant. Et pendant ce temps, la gravitation fait son travail. La force mesurée par la balance sera en moyenne la même (le poids) et votre container se limitera à sautiller et à taper encore plus fort sur la balance.
A+

[rig900]

Avec un objet composé de 1000 cavités, une cavité est l'endroit pour une micro explosion. Si chaque micro explosion (mini micro pour ne pas exploser l'objet ) annule la force de pesanteur pendant 1/1000 de seconde. Avec une explosion après l'autre espacé de 1/1000 s. Pourquoi l'objet tomberai, je pige pas ?

[Chanur]

Bonjour,

Si chaque micro explosion (mini micro pour ne pas exploser l'objet ) annule la force de pesanteur pendant 1/1000 de seconde.

Avec des "si", ...

Les explosions n'annulent pas la force de pesanteur ...

[sitalgo]

B'jour,

Avec un objet composé de 1000 cavités, une cavité est l'endroit pour une micro explosion. Si chaque micro explosion (mini micro pour ne pas exploser l'objet ) annule la force de pesanteur pendant 1/1000 de seconde. Avec une explosion après l'autre espacé de 1/1000 s. Pourquoi l'objet tomberai, je pige pas ?

Que tu mettes une bulle d'air dans un verre (sujet d'il y a 10 jours) ou une bouteille de plongée dans une citerne ne change rien au problème.
Tant qu'il n'y a pas éjection de matière, ça ne fait au mieux qu'osciller.