Un doigt dans un verre d'eau

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Un doigt dans un verre d'eau

Message par Invité » jeu. 20 nov. 2008 19:35

j'ai une expérience voici l'énoncé : Prenez un verre. Remplissez-le d’eau. Posez-le sur une balance. Notez l’indication de la balance. Puis plongez un doigt dans l’eau, sans toucher les parois du verre. L’indication de la balance varie-t-elle ? Si non, pourquoi ? Si oui, dans quel sens et pourquoi ?

Donc j'ai étudié la question et j'en suis arrivé à dire que lorsque nous plongeons notre doigt dans le verre d'eau,la balance indique un poids plus elevé. Soit le verre d'eau seul = 274g et avec un doigt plongé = 286g.
J'en est déduis que le phénomène qui se produit s'appelle la poussé d'archimède mais je ne suis pas sûr ...

Est-ce que vous pouvez m'aider svp
SoS(12)
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Message par SoS(12) » jeu. 20 nov. 2008 21:01

Si comme vous le pensez (et vous ne pensez pas mal) la masse indiquée par la balance augmente, c'est que la somme des forces exercées sur le plateau de la balance augmente. Cette somme des forces est évidemment dirigée vers le bas.

Je rappelle que la poussée d'Archimède est une force exercée par le fluide (ici l'eau) sur le corps immergé (ici le doigt). Quel est son sens, vers le bas ou vers le haut ?

Mais la troisième loi de Newton indique que pour 2 corps A et B en interaction (ici eau et doigt), la force exercée par A sur B est exactement opposée à la force exercée par B sur A.

Quelle est alors la force qui s'exerce vers le bas ?

Ces indications vous sont-elles utiles ?
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Re: Un doigt dans un verre d'eau

Message par Invité » jeu. 25 déc. 2008 17:10

Ne serait ce pas le Poids ? ^^
SoS(14)
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Re: Un doigt dans un verre d'eau

Message par SoS(14) » ven. 26 déc. 2008 20:03

Le poids désigne la force d'interaction gravitationnelle entre l'objet (situé à proximité de la surface de la Terre) et la Terre ... donc ni la balance ni l'eau n'entrent en jeu dans le poids (je présume que vous vouliez parler du poids du doigt ....de la partie immergée ou non d'ailleurs ....)
Essayez de faire un schéma "éclaté" où figurent chacune des forces d'interaction de contact (ou non) ... puis utilisez la troisième loi de Newton ...

N'hésitez pas à nous recontacter si besoin
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Re: Un doigt dans un verre d'eau

Message par Invité » lun. 9 mars 2009 11:21

de quelle hauteur le liquide s'élève t-il dans le verre? Quelle est la surface de base du verre. Voici l'idée : le niveau du fluide augmente dans le verre donc la pression sur le fond du verre augmente et la force de pression ( pression multipliée par la surface) augmente.

Pression = masse volumique x accélération de la pesateur x hauteur du fluide
force = pression x surface de base du verre

masse correspondante = force divisée par accélération pesanteur
Jean-Luc
Visiteur a écrit :j'ai une expérience voici l'énoncé : Prenez un verre. Remplissez-le d’eau. Posez-le sur une balance. Notez l’indication de la balance. Puis plongez un doigt dans l’eau, sans toucher les parois du verre. L’indication de la balance varie-t-elle ? Si non, pourquoi ? Si oui, dans quel sens et pourquoi ?

Donc j'ai étudié la question et j'en suis arrivé à dire que lorsque nous plongeons notre doigt dans le verre d'eau,la balance indique un poids plus elevé. Soit le verre d'eau seul = 274g et avec un doigt plongé = 286g.
J'en est déduis que le phénomène qui se produit s'appelle la poussé d'archimède mais je ne suis pas sûr ...

Est-ce que vous pouvez m'aider svp
SoS(14)
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Re: Un doigt dans un verre d'eau

Message par SoS(14) » lun. 9 mars 2009 14:04

Bonjour Jean Luc,

La hauteur du fluide si elle augmente, en effet, sur les bords du doigt immergé ; diminue par contre sous la surface du doigt .... donc le paramètre "hauteur du fluide" n'a pas un effet évident, il me semble.

L'idée initiale (est qui est toujours d'actualité) était de réaliser un bilan de force sur les différents systèmes :

doigt : soumis à son poids, et à la poussée d'Archimède (on suppose le doigt immobile pour faire simple)

eau : soumise à son poids, à la réaction du récipient sur l'eau et à la force du doigt sur l'eau (dont on peut espérer connaître l'expression grâce à l'utilisation de la troisième loi de N)

récipient : soumis à son poids, à la réaction de l'eau sur le récipient et à la réaction de la balance sur le récipient.

balance : soumise à son poids, force du récipient sur la balance, et réaction du sol.

On peut ainsi répondre à l'augmentation de l'indication de la balance (qui est un détecteur de force et non de masse) en utilisant à la fois la troisième loi de N et le fait que chacun de systèmes est en équilibre et donc que somme (vectorielle) des forces qui s'exercent sur chacun d'entre eux = 0 (en vecteur !)

Sos (14)
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