Physique/Chimie

Question

Bonjour,

J'aimerais de l'aide pour la fin d'un exercice de physique (niveau lycée) s'il vous plaît.

Ce que j’ai fait :

1. Le volume d’un cylindre est pi*r²*h donc le volume du seau est : V=pi*15 cm*10 cm = 150pi cm² = 471 cm²

2. Les forces agissant sur le pavé sont le poids du pavé et la poussée d’Archimède

3. a) Le volume immergé est V(im) = L(bol)*l(bol)*h(immergée) = 50*h(immergée) cm³

b) Comme la masse volumique de l’eau est 1000 kg/m³ = 1 g/cm3, la masse d’eau déplacée est m(déplacée)=ρ*V = 1*50*h(immergée) grammes. La valeur de la poussée d’Archimède est à l’équilibre égale au poids donc P(archimède) = m(déplacée)*g = 490,5*himmergée en prenant g=9.81 m/s²

4. J'ai pensé mettre que le bol coule si le poids est supérieur (en norme) à la poussée d'Archimède mais je me suis arrêté là.

Merci

Bonjour, J'aimerais de l'aide pour la fin d'un exercice de physique (niveau lycée) s'il vous plaît. Ce que j’ai fait : 1. Le volume d’un cylindre est pi*r²*h do

0 Commentaire.

1 Réponse

  • Bonjour,

    1) V₁ = π x r²(base) x h₁ = π x 15² x h₁ = 225π x h₁ cm³    avec h₁ =10 cm

    ⇒ V₁ = 2250π cm³

    2) ok

    3) a) V(pavé immergé) = L(bol) x l(bol) x h(immergée) = 50 x h(immergée) cm³

    b) m(eau déplacée) = V(pavé immergé) x μ(eau) = 50 x h(immergée) g (avec h(immergée en cm) car μ(eau) = 1 g.cm⁻²

    A l'équilibre : Π = P

    soit : m(eau déplacée) x g = M x g    avec M = 200 g = 0,200 kg

    ⇒ m(eau déplacée) = M = 200 g

    et Π = 0,200 x 9,81 = 1,962 N

    4) A vide : h(immergée) = m(eau déplacée)/50 = 200/50 = 4 cm

    Bizarre : le bol a une hauteur de 3 cm seulement ... erreur d'énoncé ou bien je vais aller dormir un peu..

    Raisonnement en supposant que h(bol) est faux :

    Pour que le bol ne coule pas, il faut :

    h(immergée) < h(bol)

    h(immergée) = masse(eau déplacée)/50

    masse(eau déplacée) = Π/g

    et Π = P = (M + n x m(pièce)) x g  ,n étant le nombre de pièces ajoutées.

    soit : masse(eau déplacée) = M + n x m(pièce)

    et donc : h(immergée) = (M + n x m(pièce))/50

    Soit : h(immergée) = (200 + 3n)/50

    il faut donc (numériquement) :

    (200 + 3n)/50 < h(bol)

    ⇔ 200 + 3n < 50 x h(bol)

    ⇔ n < (50 x h(bol) - 200)/3

    Par exp. pour h(bol) = 5 cm : n < (50 x 5 - 200)/3 = 50/3

    soit n max = 16 pièces

Autres questions