Date : Lycée E. Jacqmain - Vanden Abe ele - Physique 3° 12010-2011 CH 6 Principe d’Archimède I. Mise en évidence Exp : Essayez d’immerger une balle de ping pong dans l’eau et relâchez. Obs : La balle remonte rapidement vers la surface de l’eau. CCL : Sur la balle, il s’exerce une force verticale, de bas en haut, appelée poussée d’ Archimède. Son point d’application est le centre de gravité du corps immergé. Conclusion : A PA FII. Mesure de la poussé e d’ rchimède Exp : Mesurons l’intensité de la force qu’exerce un objet lourd, comme un cylindre de métal, dans l’air sur le ressort d’un dynamomètre. Cette force est équivalente au poids de cet objet dans l’air. Mesurons l’intensité de la force qu’exerce cet objet sur le ressort lorsque cet objet est immergé dans l’eau. Obs : Cette force est plus petite que R P. De plus, plus le volume immergé est important, plus la grandeur d e cette force diminue. P A : poussée d’ Archimède [P A] = N PR: poids réel [PR] = N F : poids apparent càd dans le liquide. [F ] = N III. Facteurs qui inf luencent la poussée d ’ rchimède Dans les expériences suivantes, recherchons quels sont les facteurs qui influencent la poussée d’Archimède. 1)La densité de l’objet Exp : Mesurons la poussée d’Archimède de 2 objets de même volume mais composé de substances différentes. Ex : un cylindre de cuivre et un de plasticine. [ En mesurant le poids réel et le poids apparent ] Obs : La poussée d’Archimède a la même mesure. Ccl :
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Exp : Essayez d’immerger une balle de ping pong dans l’eau et relâchez.Obs : La balle remonte rapidement vers la surface de l’eau.CCL : Sur la balle, il s’exerce une force verticale, de bas en haut, appelée
poussée d’ Archimède. Son point d’application est le centre de gravité ducorps immergé.
Conclusion :
A P A F
II.
Mesure de la poussée d’ rchimède
Exp : Mesurons l’intensité de la force qu’exerce un objet lourd, comme
un cylindre de métal, dans l’air sur le ressort d’un dynamomètre.Cette force est équivalente au poids de cet objet dans l’air.
Mesurons l’intensité de la force qu’exerce cet objet sur le ressortlorsque cet objet est immergé dans l’eau.
Obs : Cette force est plus petite que R P . De plus, plus le volume immergé
est important, plus la grandeur de cette force diminue.
P A : poussée d’ Archimède [P A] = NPR : poids réel [PR] = NF : poids apparent càd dans le liquide. [F ] = N
III. Facteurs qui influencent la poussée d’ rchimède
Dans les expériences suivantes, recherchons quels sont les facteurs qui influencent la pousséed’Archimède.
1)
La densité de l’objet
Exp : Mesurons la poussée d’Archimède de 2 objets de même volume maiscomposé de substances différentes. Ex : un cylindre de cuivre et un de plasticine.[ En mesurant le poids réel et le poids apparent ]
Pour connaitre la valeur de cette constante, reprenons les valeurs de l’expérience 1 par ex.
Un objet de 36 cm³ de volume ( 36.10 -6 m³ ) est totalement immergé dans l’eau : = 1000 kg/m³
P A = k. liq . V ⇔
⇔
6 3
0.3610
1000 .36.10³
N N k
kg kg
mm
Si les expériences étaient réalisées avec plus de rigueur, la valeur obtenue serait de 9,81 N kg
, valeur de
la gravité terrestre.
Conséquence :
V. Principe d’ rchimède
a) Exp : Suspendons un objet à un dynamomètre etplongeons cet objet dans un récipient à trop pleinentièrement rempli d’eau.Obs : Le volume de liquide écoulé (ou volume deliquide déplacé) est égal au volume immergé del’objet.
2) Exp : Mesurons la poussée d’Archimède et pesons le liquide écoulé.
Obs : Le poids du liquide écoulé est égal à l’intensité de la poussée d’Archimède.
Conclusion : Principe d’ rchimède
VI.
Objets qui flottent ou coulent
Un objet immergé est donc soumis à 2 forces de sens contraire : son poids (vers le bas) et lapoussée d’Archimède (vers le haut)
La balle de ping-pong remonte à la surface, car P AR Préel .La balle va donc émerger, donc diminuer son volume immergé, donc diminuer la pousséed’Archimède. La balle flotte à la surface lorsque l’intensité de la poussée d’Archimède deviendraégale au poids de la balle.
Conclusion :
(l’objet est totalement immergé)
VII. Résumé
Savoir :
Toutes les conclusions
Savoir-faire :
a) Décrire la loi d’Archimède lorsqu’un corps est immergé dans unliquide.
b) Expliquer quand un corps coule, flotte entre 2 eaux ou flotte.
c Sur base d’exemples, pouvoir expliquer la poussée d’Archimède etpréciser les conditions de flottaison.
Nouvelles notions et nouveaux termes :
Poussée d’Archimède couler Remonter à la surfaceFlotter entre 2 eaux