Archimède.

[inviteccac9361]

Donc le principe du bateau, c'est de pouvoir fournir un "volume hors de l'eau" à une charge.
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[invite6f9dc52a]

Le bateau flotte puisque que son volume immergé est égal au poids du volume déplacé ...

... et que ce volume (bateau) comporte une partie émergée.

Pour un objet de densité <1 Celui-ci flotte et ne deplace donc que son propre poids en volume. Comme sur le bateau.
Il ne se passe rien. C'est le cas du glaçon.

Le glaçon subit aussi une poussée d'Archimède du à son volume émergé qui l'allège d'autant et déplace donc un volume d'eau moindre.

[inviteccac9361]

... et que ce volume (bateau) comporte une partie émergée.

Tout à fait.
C'est sympa d'en arriver à une representation aussi simple.

Le glaçon subit aussi une poussée d'Archimède du à son volume émergé qui l'allège d'autant et déplace donc un volume d'eau moindre.

C'est sur,
mais c'est déja compté.
Le même volume d'eau sera déplacé par le glaçon qu'il soit dans l'eau ou dans le bateau.
Puisque comme le bateau, il flotte.

Lorsque le glaçon est jeté du bateau le volume qui lui etait alloué par le bateau (il en a en réserve le bateau, au sec , hors de l'eau)
est repris par l'eau.
Puis quand le glaçon tombe dans l'eau, le même volume lui est alloué par sa forme. Son volume doit être au moins égal ou superieur à celui de l'eau déplacé. Sinon il coule.
Il coule ou pas, selon sa densité par rapport au liquide.

On ne force pas le glaçon à s'immerger completement.

[invite2313209787891133]

Déja donc pour résumer.

Enlever un objet pesant du bateau diminue son volume immergé du Poids de l'objet en equivalent d'eau.
Le bateau flotte puisque que son volume immergé est égal au poids du volume déplacé.
Le volume déplacé etant l'eau, 10 kg pour une ancre, equivaut à 10 litres d'eau.
L'ancre dans l'eau prendra effectivement son propre volume.
C'est le rapport de densité ?
Multiplié par le volume de l'objet.

Soit donc d la densité de l'objet, r la densité de l'eau.
V le volume de l'objet.
Le volume déplacé en litres sera V*d/r
Si on jete l'objet dans l'eau, le volume d'eau déplacé ne sera plus egal qu'à V
Au final la variation de volume sera dv=V-V*d/r=V(1-d/r)

Un volume V deplacé plus grand fera monter l'eau sur les bords de l'etang.
Un volume V déplacé plus petit fera baisser le niveau de l'eau sur les bords de l'etang.

Pour un objet de densité >1 le niveau baisse.
C'est le cas de l'ancre.

Pour un objet de densité <1 Celui-ci flotte et ne deplace donc que son propre poids en volume. Comme sur le bateau.
Il ne se passe rien. C'est le cas du glaçon.

Concernant l'encre, le niveau si alcoolisé descend, sinon il reste constant.

Après avoir lu ça je ne comprend même plus ma propre explication.

[inviteccac9361]

C'est sur,
mais c'est déja compté.

J'ai oublié de préciser que c'est justement cette force d'archimede dont on parle avec les volumes et densités.

[invite2313209787891133]

Lorsque le glaçon est jeté du bateau le volume qui lui etait alloué par le bateau (il en a en réserve le bateau, au sec , hors de l'eau)
est repris par l'eau.
Puis quand le glaçon tombe dans l'eau, le même volume lui est alloué par sa forme. Son volume doit être au moins égal ou superieur à celui de l'eau déplacé. Sinon il coule.
Il coule ou pas, selon sa densité par rapport au liquide.

On ne force pas le glaçon à s'immerger completement.

Pas tout à fait; comme je l'ai précisé plus haut il faut prendre un second fluide en compte: L'air.

Si on a un glaçon de 1000cm3 et qu'on le pose sur une balance "parfaite" celle ci n'indiquera pas 1000g, mais environ 999 (en réalité elle indiquera une masse différente d'une balance à une autre, mais je ne vais pas développer).

Le bateau va déplacer 999cm3 d'eau, mais quand le glaçon sera dans l'eau il déplacera 999.9 cm3 d'eau, puis quand il aura fondu il aura fait monter le niveau du lac de l'équivalent de 1000cm3 d'eau.

[inviteccac9361]

Après avoir lu ça je ne comprend même plus ma propre explication.

Je sais pas, ca parait incomprehensible ?
Au final la variation de volume sera dv=V(1-d/r)
si d>r
d/r>1
donc V(1-d/r) <0
C'est la variation de volume si on jete l'objet.

Le bateau a donc du volume potentiel.

[inviteccac9361]

Pas tout à fait; comme je l'ai précisé plus haut il faut prendre un second fluide en compte: L'air.

Si on a un glaçon de 1000cm3 et qu'on le pose sur une balance "parfaite" celle ci n'indiquera pas 1000g, mais environ 999 (en réalité elle indiquera une masse différente d'une balance à une autre, mais je ne vais pas développer).

Le bateau va déplacer 999cm3 d'eau, mais quand le glaçon sera dans l'eau il déplacera 999.9 cm3 d'eau, puis quand il aura fondu il aura fait monter le niveau du lac de l'équivalent de 1000cm3 d'eau.

Tout à fait exact,
L'air est un fluide egalement.
La partie emergée du glaçon y baigne, le glaçon en entier y baigne dans le frigo...
Il y a de l'idée.

Apres on peut aussi détailler la tension superficielle.
Qui joue sur le bateau, mais peut-être plus sur le glaçon.

[invite7776cfba]

Bonjour,
Mis à part le message #28 de Xoxopixo qui est parfaitement juste, il y a beaucoup de choses erronées qui ont été écrites. Je ne vais pas entrer dans les considérations relatives à la pression de l’air ou à la densité des encres surtout si elles sont à bases de solvants qui vont s’évaporer. L’encre était juste un jeu de mots avec ancre et c’est pour cela que j’ai proposé la densité=1. Ce n’était pas l’objet de l’énigme. Pour simplifier, remplaçons encre par eau.

Autre point : la densité de la glace est plus proche de 0.9 que de 0.999 que j’ai cru lire quelque part dans le fil. Pour autant, quand on jette le glaçon dans l’eau, il a exactement le même impact sur la hauteur du lac que lorsqu’il était dans le bateau. Et de même lorsque le glaçon va fondre. Un glaçon qui fond dans un verre d’eau ne change pas la hauteur d’eau dans le verre. De même, la fonte de tous les icebergs qui dérivent dans les mers du globe ne change pas d’un millimètre la hauteur des mers du globe, si on ignore cependant que la mer est salée et que sa densité est légèrement supérieure à 1.

On jette l’ancre, le niveau baisse, on jette l’eau ou la glace, le niveau ne bouge pas.
Faut-il que je complète les explications de Xoxopixo ou sont-elles suffisamment claires ?

[invite2313209787891133]

BAutre point : la densité de la glace est plus proche de 0.9 que de 0.999 que j’ai cru lire quelque part dans le fil. Pour autant, quand on jette le glaçon dans l’eau, il a exactement le même impact sur la hauteur du lac que lorsqu’il était dans le bateau. Et de même lorsque le glaçon va fondre. Un glaçon qui fond dans un verre d’eau ne change pas la hauteur d’eau dans le verre. De même, la fonte de tous les icebergs qui dérivent dans les mers du globe ne change pas d’un millimètre la hauteur des mers du globe, si on ignore cependant que la mer est salée et que sa densité est légèrement supérieure à 1.

On jette l’ancre, le niveau baisse, on jette l’eau ou la glace, le niveau ne bouge pas.
Faut-il que je complète les explications de Xoxopixo ou sont-elles suffisamment claires ?

Je pense surtout qu'il faudrait que je complète les miennes, car je pense que tu n'as pas tout à fait saisi.
Je n'ai pas dit que la glace avait une densité de 0.99, mais que quand elle flotte elle déplace un volume de 999.9 cm3: La glace a approximativement une densité de 0.9, environ 10% de son volume est émergé donc 10% subit une poussée d'air.
En ce qui concerne les icebergs qui fondent le raisonnement est le même; simplement personne ne va s'amuser à dire que la différence joue sur 1/10 000eme, et d'ailleurs presque personne ne comprendrait l'explication.

Quand elle est dans le bateau la totalité du volume subit une poussée d'air; un glaçon de 1000g va "pousser" sur le bateau avec seulement une "force" d'environ 999g mais va occuper 1000cm3 dans le lac.

[invite7776cfba]

Je pense surtout qu'il faudrait que je complète les miennes, car je pense que tu n'as pas tout à fait saisi.
Je n'ai pas dit que la glace avait une densité de 0.99, mais que quand elle flotte elle déplace un volume de 999.9 cm3: La glace a approximativement une densité de 0.9, environ 10% de son volume est émergé donc 10% subit une poussée d'air.
En ce qui concerne les icebergs qui fondent le raisonnement est le même; simplement personne ne va s'amuser à dire que la différence joue sur 1/10 000eme, et d'ailleurs presque personne ne comprendrait l'explication.

Quand elle est dans le bateau la totalité du volume subit une poussée d'air; un glaçon de 1000g va "pousser" sur le bateau avec seulement une "force" d'environ 999g mais va occuper 1000cm3 dans le lac.

Je n'avais effectivement pas compris que tu parlais de la poussée d'Archimède liée à l'air. Tu as donc tout à fait raison. Je suis désolée.
Bonne journée.

[invite7776cfba]

L'histoire du kilo de plume plus léger que le kilo de plomb, grace à Archimède.

[invite2313209787891133]

L'effet de la poussée d'air peut paraitre insignifiant, mais il est à prendre en compte dans certains domaines; une erreur de 1g sur une pesée de 1000g représente 0.1%, ce qui est considérable pour un appareil capable de mesurer à 0.0001% près (pour une balance analytique de labo tout à fait ordinaire).

[invite6f9dc52a]

Apres on peut aussi détailler la tension superficielle.
Qui joue sur le bateau, mais peut-être plus sur le glaçon.

De ce que j'en sais, ça ne changera strictement rien à moins d'avoir un lac de la taille d'un capillaire.

C'est sur,
mais c'est déja compté.
Le même volume d'eau sera déplacé par le glaçon qu'il soit dans l'eau ou dans le bateau.
Puisque comme le bateau, il flotte.
Il y a de l'idée.

Ce n'est pas simplement de l'idée mais c'est exactement comme ça que ça se passe. Comme Dudulle, l'a précisé, tant qu'il est émergé, il subira une poussée de bas en haut égale au poids du volume d'air déplacé et aura donc besoin de déplacer moins d'eau que quand il sera complétement immergé.

Le calcul peut donc être complété précisément.

[invite6f9dc52a]

L'histoire du kilo de plume plus léger que le kilo de plomb, grace à Archimède.

Sur terre, oui (et suivant la forme que va avoir le kilo de plomb).

[invite7776cfba]

Je suis trés satifaite du fil de cette énigme que j'ai postée. On est même allé plus loin que je ne l'imaginais avec par exemple la prise en compte de l'air et c'est trés bien. Surtout, les réponses et le climat sont restés sereins, ce qui semble normal, mais ce qui n'avait pas du tout été le cas dans l'énigme de l'autobus. Le sujet était alors soit trop passionnant, soit trop passionné...
Bonne journée à toutes et à tous.
Annabelle.

[invite7776cfba]

Sur terre, oui (et suivant la forme que va avoir le kilo de plomb).

Pas la forme, la densité. Toujours supériore à celle de la plume, à priori.

[invite6f9dc52a]

Pas la forme, la densité. Toujours supériore à celle de la plume, à priori.

Si on en fait une sphère dans un milieu non vide (pour l'exemple mais on peut préférer n'importe quelle forme à ce volume) de volume supérieur à celui occupé par les plumes (rempli de vide, pour rester précis sur la masse considérée), ce sera le contraire : le kilo de plomb pèsera moins lourd que celui de plumes

C'est ce que j'appelais "changer de densité" dans un référentiel ou des conditions précisées.




PS : le climat a moins de chance de virer à l'orage si les intervenants ont des réponses appropriées (je ne m'évacue pas de cette réflexion).

[invite7776cfba]

Si on en fait une sphère dans un milieu non vide (pour l'exemple mais on peut préférer n'importe quelle forme à ce volume) de volume supérieur à celui occupé par les plumes (rempli de vide, pour rester précis sur la masse considérée), ce sera le contraire : le kilo de plomb pèsera moins lourd que celui de plumes

C'est ce que j'appelais "changer de densité" dans un référentiel ou des conditions précisées.




PS : le climat a moins de chance de virer à l'orage si les intervenants ont des réponses appropriées (je ne m'évacue pas de cette réflexion).

Nous sommes d'accord. On peut fabriquer un objet en plomb, comme une sphère creuse par exemple, dont la densité moyenne peut être inférieure à une balle de plumes. Dans ce cas, l'objet en plomb de 1kg sera moins "lourd" que la balle de plume de 1kg. On revient quand même à la densité, pas du matériau, mais de l'objet.

[invite6f9dc52a]

On revient quand même à la densité, pas du matériau, mais de l'objet.

Oui, de "l'objet" puisque c'est ça qui est comparé et estimé dans ce fil (éponge, bateau, eau sous une forme ou une autre ...).