Volume d'air à déterminer

[invite994c3971]

Bonsoir

Pouvez-vous l'aider pour cet exercice :

Un archéologue souhaite remonter à la surface une amphore découverte dans une épave à 100 m de profondeur.Il utilise un parachute de levage de taille suffisante et de poids négligeable. L'amphore de volume 15 dm² a une masse de 25 kg. Quel volume d'air doit contenir le réservoir du parachute pour remonter l'amphore ?
données :
masse volumique de l'eau de mer 1030 kg/m3
masse volumique de l'air 1,29 Kg/m3
intensité de la force 10 N /kg

ce que j'ai compris
la force exercée par le parachute doit être supérieure à celle de l'amphore qui est au fond de l'eau
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[SULREN]

Bonsoir,
Vous avec bien compris:

supérieure à celle de l'amphore qui est au fond de l'eau

Mais attention, cette dernière n'est pas constituée que du poids de l'amphore.
Si on vous indique le volume de l'amphore dans l'énoncé, c'est pour une bonne raison.

[invitecaafce96]

Bonjour,
La somme des forces verticales dirigées vers le haut doit être au minimum égale ( ou très légèrement supérieure ) à la somme des forces verticales dirigées vers le bas .
Cette égalité vous permettra de trouver V réservoir air .
Avec cet énoncé , parfois les élèves " ne voient pas " que le réservoir air est immergé ... Considéré comme indéformable à la descente , bien que sans masse ...

[invite994c3971]

Bonjour Katmandou

merci de m'avoir répondu

donc : la somme des forces verticales dirigées vers le haut (ensemble amphore+ parachute)
doit être légèrement supérieure
à la somme des Forces verticales dirigées vers le haut (je n 'ai trouvé que le poids de l'amphore )

en réfléchissant , si l'amphore était déjà remontée , je la pèse sur une balance et j'ai son poids qui est 25 Kg
si je la remplis d'eau , elle est plus lourde

[A voir en vidéo sur Futura]

[phys4]

Bonjour,

Dans les poids à comptabiliser vous avez le poids de l'air comprimé dans le parachute qui, pour un volume donné, dépend de la pression.

Bons calculs.

[invitecaafce96]

Bonjour phys4 ,
Selon le niveau de l' exercice - il devrait nous le donner - on peut considérer l'enveloppe déjà sans masse (!), comme indéformable (!) et remplie d'air à P atm. ( voir la donnée pour l'air ).
Si sous pression donc déformable , la remontée va être compliquée ...

[invitecaafce96]

Re,
Vous n'avez pas besoin de connaître l'état de l'amphore : pour vous , elle a une masse de 25 kg et un volume de 15 dm^3 ( et non pas dm^2 ) , c'est suffisant .

[phys4]

Bonjour phys4 ,
Selon le niveau de l' exercice - il devrait nous le donner - on peut considérer l'enveloppe déjà sans masse (!), comme indéformable (!) et remplie d'air à P atm. ( voir la donnée pour l'air ).
Si sous pression donc déformable , la remontée va être compliquée ...

Je pense que c'est un petit peu compliqué, car l'énoncé indique un parachute de levage !
C'est une enveloppe très légère, dont on peut négliger le poids en général mais qui est très déformable.

Par ailleurs toutes les données sont cohérentes (densité de l'eau, densité de l'eau) pour faire un calcul de pression exact.Il y a un piège car on demande un volume d'air, sans préciser si c'est le volume à la profondeur de l'amphore ou le volume de l'air à pression normale qu'il faut envoyer dans le parachute.
Le mieux serait d'indiquer les deux dans la réponse.

[invitecaafce96]

Re,
C'est vrai aussi que dans mon hypothèse simplificatrice , je n'utilise pas la donnée : profondeur 100 m .

[invitef29758b5]

Salut

C'est vrai aussi que dans mon hypothèse simplificatrice , je n'utilise pas la donnée : profondeur 100 m .

Il faut prendre le volume de l' air à 100 m
Après , il augmente.
Donc la condition pour que l' ensemble remonte , c' est qu' il flotte à 100 m.
Après il flottera de mieux en mieux .