[PDF] 3 La poussée d’Archimède - Lycée Hoche

Pouss•e d’Archim†de

Pouss•e d’Archim†de 2 suppl•mentaire d•bordera Le volume d’eau d•plac• d•pendra de la proportion d’argent dans l’or ; l’or •tant approximativement deux fois plus

La poussée d’archimède - sfmrayakcom

2) Caractériser la force de la poussée d’Archimède 3) Connaitre les propriétés de la poussée d’Archimède Dépendance et indépendance de l’intensité 4) Vérifier la condition de flottaison 5) Ecrire la relation entre: Poids , tension et poussée / représentation 6) Mesurer la densité d’un liquide Le densimètre

3 La poussée d’Archimède - Lycée Hoche

3 LA POUSSÉE D’ARCHIMÈDE II Mécanique des liquides et des gaz Si la masse volumique d’un corps est plus grande que la masse volumique du liquide dans lequel le corps est plongé, le corps va descendre vers le bas (il va couler) 2 Le poids est plus petit que la poussée d’Archimède Le corps va monter vers le haut P⃗ F⃗ A P⃗ ′

Intensité de la poussée d’Archimède

Apr 18, 2020 · 1 Définition et unité de la poussée d’Archimède La poussée d’Archimède est la force exercée par un liquide sur un corps immergé La poussée d’Archimède s’exprime en newton (symbole N) 2 Intensité de la poussée d’Archimède L’intensité de la poussée d’Archimède est égale au poids du liquide déplacé

Tension d’un ressort – Poussée d’Archimède

3- La poussée d’Archimède : 3-1-La mise en évidence : Lorsqu’on plonge un morceau de liège dans l’eau, celle-ci remonte à la surface, cela s’explique par l’existence d’une force exercée par l’eau sur le liège Cette force s’appelle poussée d’Archimède 3-2-Manipulation :

exercices Corrigé / poussée d’Archimède

exercices Corrigé / poussée d’Archimède Exercice 1 Un paquebot (bateau) de masse M = 8000 tonnes est immobile dans un port 1 On appelle F la résultante des forces exercée par l'eau sur la coque du navire Exprimer la valeur de F en fonction du volume V de la partie immergée (sous l’eau) du navire et de la masse volumique de l'eau de

Préparation N2 – Exercices sur cours 1 et 2 La poussée d

Papp = Préel – Poussée d’Archimède Papp = 80 kg – 85 kg = - 5 kg Le Poids apparent est de signe négatif, dons la flottabilité est positive, donc le plongeur flotte Pour obtenir un poids apparent nul, c'est-à-dire Préel = Poussée d’Archimède, il lui faut rajouter 5 kg de lestage Poussée d’Archimède = 85 kg

Rappels des notions de mécanique

La poussée F = G1 – G2= 3 1 2 Facteurs influençant la poussée d’Archimède Hypothèses : le liquide et l’objet peuvent influencer la poussée d’Archimède • Le liquide par sa quantité, sa masse volumique, sa profondeur, • Le corps immergé par sa forme, son poids, son volume,

13 archimede et pression - opapauxch

13 Archimède et pression Physique passerelle Page 3 sur 12 Principe d’Archimède : « Tout corps plongé dans un fluide subit une poussée verticale, dirigée de bas en haut, égale au poids du fluide déplacé » En utilisant la masse volumique du liquide, on obtient l’expression canonique de la force d’Archimède : ∙ ∙ (page 143)

1 Savoir-faire du module 3 COMPÉTENCES TRANSVERSALES SAVOIR

dirigée vers le haut de 0,735 N Quelle sera la force d’Archimède exercée sur ce corps dans de l’eau salée (Utilise ρeau salée = 1030 kg/m 3) Exercice 4 Pour naviguer en toute sécurité, le volume maximum immergeable d’un navire de haute mer ne peut pas dépasser 10 000 m³ Si sa masse à vide est de 2 000 tonnes, quel poids

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3.LA POUSSÉ ED'ARCHIMÈDEII.Mécani quedesliquidesetdesgaz

3La pouss éed'Archimède

3.1Mise enévidenceexp érim entale

MesuronslepoidsPd'uncorps àl'aided'undynamo mèt re.Puisplongeonsle corpsdansde l'eau(oudan sunautreliq uide):⃗ P

P⃗

P F A P

FigureII.13-Poidset poid sapparentOnco nstatequelepoidsducorpsp longédan sleliq uidesembleêtredevenupl uspetit.Cepen-

dant,ilestévi dentquel epoids Pn'apascha ngé,com melaTerreattire lecorpstoujoursav ec lamê meintensité. Ildoi tdoncyavoir uneforce supplé mentaire,exerc éepa rleliquidesurlecorp s.Cettefo rce doit êtreverticaleetor ientéeverslehau t(elles'oppose aupoids).Cetteforces'appell epoussée F A Lafo rcemesuréepar ledynamomètrelorsquel ecorpsplo ngedanslel iquide estlepoids apparent P .C'estlaforcerésultante dupo ids

Petde lapous séed'Ar chimède

F A P P+ F A etP =P-F A 26

3.LA POUSSÉ ED'ARCHIMÈDEII.Mécani quedesliquidesetdesgaz

Ilen résult equel'intensitédelapo usséed'A rchimèdevaut: F A =P-P Onc onstatedeplusquelapo usséed'Archimèdeestindép endantedelaprofondeurd'immersion etdel 'ori entationducorpsdansleliquide.

3.2Lep rincip ed'Archimède

3.2.1Expér ience

Plongeonsensuitelesolid edansunbécher"trop- plein», remplid'eau( oud'unautreliqu ide) etr ecueillonsl'eaudéplacéedansunau trerécipient. --kg FigureII.14-Mesured upoi dsduliquidedéplac é

Mesuronslepoidsappar ent:P

Nousendéd uisonsla valeurdelapousséed'Archimède: F A =P-P liq.d´epl.

Lepo idsduliquidedép lacéva utalors:P

liq.d´epl. =m liq.d´epl.

·g=

Conclusion:

27

3.LA POUSSÉ ED'ARCHIMÈDEII.Mécani quedesliquidesetdesgaz

3.2.2Lepri nciped 'Archimède

Toutcorpss olidecomplèteme ntimmergédansunli quideenéquilibresubitdelapart duli quideunepousséeverti cal eascendantedontl'int ensitées tégaleaup oidsduliquide déplacé. F A =P liq.d´epl. Levo lumeduliquidedépl acéest égalauvolumeducorpsV.

Donc:P

liq.d´epl. =m liq.d´epl.

·g=ρ

liq.

·V·g.

Finalement,onpeutfacilementcal culerl apousséed'A rchimèdeparlaf ormule: F A liq.

·g·V

avecρ liq. lama ssevolumiqueduliq uideetVl ev olumeducor ps.

3.2.3Etabli ssementthéoriquedelaformuled'Archimède

Soitunparall élé pipèdedebaseSetd ehauteu rh,plongédansunliquidedemassevolumique liq. S

S⃗

F 1 F 2 h 2 h 1 h FigureII.15-Parallé lép ipèdeimmergédansunliquide

Lafa cesupérieurese trouveàuneprofondeurh

1 ,lafaceinférieureàuneprofondeurh 2 (=h 1 +h).

Lapre ssionhydrostatiqueàlaprof ondeurh

1 vaut:p 1 liq.

·g·h

1 Enh 2 ,ellevaut:p 2 liq.

·g·h

2 28

3.LA POUSSÉ ED'ARCHIMÈDEII.Mécani quedesliquidesetdesgaz

Leli quideexercedonclaforce pressanteascenda nte

F 2 surlaf aceinf érieuretelle que: F 2 =p 2

·S=ρ

liq.

·g·h

2 ·S Dem ême:Lanormed ela forcep ressantedescendan te F 1 exercéeparlel iquidesur laface supérieurevaut: F 1 =p 1

·S=ρ

liq.

·g·h

1 ·S

CommeF

2 >F 1 F A F 1 F 2 dirigéeverslehaut etde norme: F A =F 2 -F 1 liq.

·g·S·(h

2 -h 1 )|or:h 2 -h 1 =h liq. liq.

·g·V

Onre trouvelaformulede3.2.2.On peutm ontrerquecetteformulerestev alablepourtout e autreformequepou rraitavoirl ecorpsimm ergé. Remarque:onnedoi tpascons idérerlesforces pressan tessurlesfaceslatéral es,commecelles-cise compensentmutuellement.

3.3Corps flottants

Unco rpssolideimmergéda nsunliquideené quilibreestsoumisàd eux forcesvertica lesetde senscontra ires:sonpoids

Petla poussée d'Archimède

F A Remarque:Onsu pposequelecorpssolide esthomogè ne.Dan scecas,soncentredegrav itéet son centredepouss éese confondent.

Troiscaspeuve ntseprése nter:

1.Le poidses tplusgrandquelapo usséed'A rchimède.Lecor psvadescendreversleb as.

P F A P

FigureII.16-Corpsqu ico ule

P>F A |or:P=m·g=ρ corps

·V·getF

A liq.

·g·V

corps

·g·V>ρ

liq.

·g·V

corps liq. 29

3.LA POUSSÉ ED'ARCHIMÈDEII.Mécani quedesliquidesetdesgaz

Sila masse volumiqued'uncorpses tplusgrandequelamassevolumiqueduliquide dansleque llecorpsestplongé, lecor psvadescendrever slebas(ilv acouler).

2.Le poidses tpluspetitquelap ousséed' Archimède.Lecor psvamonterverslehaut .

P F A P

FigureII.17-Corpsqu ina ge

P3.Le poidses tégalàlapousséed'Archimède.Lecorpsvaresterentredeuxeaux . P F A P 0

FigureII.18-Corpsqu iflo tte

P=F A corps liq. Sila massev olumiqued'uncorpsest égaleàlamassevolumiqu eduliquidedans lequellecorpsestp long é,lecorpsvaflott er,c'est-à -direilne vanide scendr eversle bas,nimonte rve rslehaut. 30

3.LA POUSSÉ ED'ARCHIMÈDEII.Mécani quedesliquidesetdesgaz

Cepr incipeestutiliséparl'homm eetdan slanature.Exemples: - Lesbateauxsontconstru itstelsquelepoidsdel'eaudép lacé(etdonc lapousséed'Ar- chimède)estsupérieurau poidsdub ateau.Bienqu'unbateauestconst ruitdematériaux lourds(fer,...),do ncàmassevolumique élevée, samassevolumiquemoyennees tinfé- rieureàcellede l'e au.Ene ff et,ilfa utcons idérerlamass evolumiquemoyennedubat eau, etcett edernièreest relativementfaible(<1000 kg /m 3 ),co mmelebateaucontie ntsurtou t del' air(ρ air =1,29 kg /m 3 - Lapousséed'Archimèded'unsous-marinestconst ante.Sionveutdescendrelesous - marin,ilfautdonc augment ersonpoids, cequiestfait enremplissantsadouble-paroi extérieurepardel'eau(onrem placel'ai rdanscet tedoubleparoipardel'eau cequifa it augmenterlamassevolumique moyenneàunevaleursupérieureàcelledel'eau.Sion veutmonte ràlasurface,ilfaut den ouveau remplacerl'eaudansladou ble-par oiparde l'air.Acett efin ,desréservoirsàa ircomprimés etrouven tàbord.Enfin,pour rester entredeuxeaux, onremplitl achambred'a iraveca utantd'eaupourquelepoidssoit exactementégalàlapoussée d'Archimèd e.D anscecas ,lamassevolumiqu emoyenne duso us-marinestexactementégaleà celledel'e au. - Lespoissonspeuventdescendreou monterdansl'eaugrâceàleurvessienatatoi re 2 ),dedioxydedecarbone(CO 2 etde diazot e(N 2 ).Certainspoissonsabsorbentdel'airpourcontrôlerlevolumedega z qu'ilsontdansleu rvessienata toire.Silev olumed'airau gmente,lamassevolumique moyennedupo issondiminue(eneffet,samass ereste constante,maissonvol umeaug- mente),etlepoissonmo ntever sleha ut.Inversement,ilspeuventévacuerr apidementdu gazpou rdescend re.D'autrespoissonscontrôlentlevolu medega zgrâceàdes processus physiquesetchimiques(échang edegaza veclesang,...). 31
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