Expérience de mécanique des fluides incomprise (poussée dArchimde).?

Bonjour tous,
jai fait une expérience de mécanique des fluides. La voici :
Jai versé de leau dans un bécher.

Jai mis ce bécher sur la balance que jai taré.
Ma balance indique donc 0.
Ensuite, jai suspendu une masse de 200g un fil.
Jai immergé cette masse dans leau en tenant le fil.
(La masse ne repose pas au fond du bécher.)
A ce moment l, la balance indique 23.7g.
Jai calculé le volume de fluide déplacé (i.e. le volume de ma masse soit 2,40.10-5m^3).
Je calcule par la suite la poussée dArchimde qui fait 0.253N.
De la mme manire, quand je fais 23,7g * 9.81, jobtiens 0.232N.
Mes deux résultats sont trs proches. Il y a donc une égalité sous-jacente mais...
Mon interrogation est la suivante :
A quoi correspondent ces 23.7grammes ?
Par raisonnement, je me doute que cela correspond la masse deau déplacée par limmersion de la masse mais je narrive pas me faire lidée, lui donner un sens physique.
Je ne rajoute pas deau et pourtant... a pse plus lourd !
En faisant un bilan des forces au niveau de la quantité deau quil y a dans le bécher, avant et aprs limmersion, mon poids de liquide reste le mme, non ?
Je ne vois pas en quoi cela va changer quelque chose que dimmerger ma masse ou pas. La quantité deau reste identique. Donc le poids également, non ?
Je ne vois pas o sont les lacunes dans mon raisonnement...
Merci de votre aide.
@ Merci vous deux pour votre réponse mais... elle ne répond pas mon questionnement.

Je rajoute quelques compléments (peut tre me suis je mal exprimé)
Je pse mon bécher remplie deau, je tare, et je le laisse sur la balance. Ensuite, je viens suspendre un fil par lintermédiare dune potence la masse de 200g, qui est immergée mais ne repose pas sur le fond. ce moment l apparat une masse de 23.7g la balance.

@ arrial
la balance affiche bien +23.7g et jai mesuré m0=200g (cf le texte ci-dessus ! )
par ailleurs, je ne suis pas top contributeur comme vous, tout le monde son propre niveau de physique ! et si jai donné tout ces détails, cest pour donner toutes les informations nécessaires chacun pour répondre.

Bonjour,
Cette expérience est parfaitement réalisée et bien décrite, elle illustre deux principes 1- Lexistence de la poussée dArchimde. 2- Le principe des actions réciproques (ou action-réaction).
Leau du bécher (masse Mo) exerce sur la masse immergée un ensemble de forces pressantes dont la résultante appelée "poussée dArchimde" est une force verticale Pa dirigée de bas en haut.
Inversement le solide immergé exerce sur leau une action "réciproque" Pa dirigée de haut en bas ayant mme intensité que la poussée dArchimde.
Cest lexistence de cette force qui va augmenter laction exercée par le bécher (masse Mb)sur le plateau de la balance. Cette force supplémentaire est équivalente au poids dun corps de masse m=23,7 g. Au total le plateau est soumis aux masses Mo + Mb + m mais aprs tarage naffiche que m.
La masse deau dans le bécher na pas changé et la poussée dA est
numériquement égale Pa = mg.
Remarque 1. Si le bécher était plein ras-bord avant dimmerger le solide, aprs avoir éliminé leau qui a débordé et laissé le solide au bout du fil la balance resterait sur zéro.
Remarque2. Cette expérience montre que le volume du solide immergé est égal 23,7 cm3.
Elle permet par la suite de calculer la masse volumique du matériau dont il est constitué.
Ici mv = 200 / 23,7 = 8,44 g/cm3

Salut,


La méthode correcte est la suivante :
masse suspendue dans lair m
masse suspendue dans leau m1 = m - (eau).V = m + (m = - 23.7g)
je pense que tu as occulté le signe de laffichage
[erratum : Cest exact : je suis allé un peu vite avec ce signe moins.
On obtient le signe moins avec une balance hydrostatique quand la masse y est
suspendue, et non avec la balance sous le récipient.]
~> (eau).V = 23,7 g
V = (23,7 g )/(1 kg/dm) = 0,0237 dm
Tes 2,40.10^-5m ne se justifient donc pas : cest la méthode dArchimde qui te permets davoir trois chiffres significatifs.

Il te reste donc mesurer la masse m du corps dans lair
~> = m/V
Si cest réellement 200 g [un seul chiffre significatif ? il serait bon de la mesurer]
~> = m/V = 0,2*1000/0,0237 = 8439 kg/m [calcul derreur faire pour connaitre
le nombre de chiffres significatifs retenir]
acier rapide HSS : 8 400 - 9 000 kg/m
bronze : 8 400 - 9 200 kg/m

Et, quand on matrise un tant soit peu la physique, on na pas besoin de 25 lignes pour décrire une expérience aussi triviale [je nai nullement demandé une écharpe orange. Je souligne que je suis inscrit depuis le 25 mai seulement. Quant la réponse, je crois bien que tu las]


@+ ;)

Parce que tu tiens le fil.

Dailleurs la balance devrait indiquer 200g. La poussée darchimde est la force exercée par leau sur le solide immergé, ce qui implique quil va plus ou moins flotter ou couler plus ou moins vite. La masse totale supportée par la balance sera toujours la masse deau plus la masse immergée.

Par contre le volume deau déplacé va te permettre de calculer la densité du solide immergé, mais pour cela tu ne dois pas tenir le fil.

Le fait que les résultats soient proche est logique si le solide est léquilibre, tu compenses une partie de la force gravitationnelle en tenant le fil, donc cest comme si le solide pesait moins alors que son volume est le mme. Du coup tu ne peux pas en déduire grand chose, sauf si tu tiens compte du fait quen tenant le fil tu appliques une force dans le mme sens que la force darchimde égale (0.2-0.0237) g. Alors tu pourras en déduire la densité du solide par exemple.

Fait lexpérience avec un glaon, il va flotter. Ensuite fais des glaons mélangé avec quelque chose, du sucre ou autre pour augmenter leur masse mais pas leur volume (tu dois les peser avant, car en faisant un glaon sucré avec le mme moule que celui pour un glaon normal tu auras moins deau cause du volume occupé par le sucre). Donc fais différents type de glaons, pse-les et mets-les tels quels dans leau. Ou alors tiens compte du fait que tu tiens le fil, mais tu vas perdre en précision moins que tu ne sois un Jedi du tenage de fil :-D