Le principe d`Archimède

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1 Le principe d`Archimède
La flottabilité Le principe d`Archimède

2 La flottabilité La flottabilité désigne la capacité d’un fluide à supporter un objet flottant dans le fluide ou sur le fluide. Il y a des différentes sortes de flottabilité: positive, négative et neutre.

3 Les particules d’un fluide exercent une force dans une direction opposée à la force gravitationnelle. La force gravitationnelle tire vers le bas. La force gravitationnelle tire les objets vers le centre de la Terre. La poussée est une force exercée vers le haut. La poussée éloigne les objets du centre de la Terre. La poussée est mesurée en newtons (N) La force de la poussée est plus puissante que la force gravitationnelle (le poids de l`objet). La force de poussée est égale à la force gravitationnelle (le poids de l’objet) lors de la flottabilité neutre. Force gravitationnelle poussée La force gravitationnelle (le poids de la roche) est supérieure à la force de la poussée.

4 Le flottement a lieu lorsqu’un objet ne tombe pas sur terre ou ne coule pas dans l’eau, mais reste suspendu dans le fluide. Pour qu’un objet puisse flotter ou couler, il doit déplacer le fluide. Lorsqu’un bateau est dans l’eau, il doit pousser l’eau pour qu’il se fait de la place. Il crée alors un déplacement d’eau. Aussi voir exemple de figure 5.9B à la p.137.

5 Le principe d’Archimède
Le roi Hiéron II de Syracuse ( ) aurait demandé à son jeune ami et conseiller scientifique Archimède (âgé alors de 22 ans seulement) de vérifier si une couronne d‘or, qu'il s'était fait confectionner était totalement en or ou bien si l'artisan n'y avait pas mis de l‘argent. La forme de la couronne était trop complexe pour effectuer un calcul du volume de l'ornement. Archimède aurait trouvé le moyen de vérifier si la couronne était vraiment en or, alors qu'il était aux bains publics. Quand il est entré dans une baignoire presque pleine, l’eau a débordé sur le plancher. Archimède a observé qu’un objet solide peut déplacer l’eau à l’extérieur de son contenant. Il a déduit que l’eau déplacé de la baignoire devait avoir la même masse volumique que son corps. C'est en trouvant la solution qu'il serait alors sorti dans la rue en s'écriant le célèbre 'Euréka' (j'ai trouvé).

6 Pour trouver le volume de la couronne, Archimède a donc plongé la couronne dans un récipient rempli d’eau. Il a donc mesuré le volume de l’eau qui a débordé et comparé avec la masse volumique de l’or. Les deux n’étaient pas égaux ,alors Archimède a démontré que la couronne n’était pas seulement fait d’or mais ,un mélange d’or et d’argent. L’artisan qui a fabriqué la couronne a donc trompé le roi!!! EUREKA!!! - LEGO

7 Eureka Buoyancy Bill Nye- Buoyancy (exemple du déplacement d’eau) On dirait que l’eau peut supporter des objets dont la masse volumique est supérieure à la sienne, à condition que la masse de ces objets soit répartie sur une surface assez grande. (Exemple de pâte à modelé dans le Bill Nye) Masse volumique moyenne: la masse totale de toutes les matières à bord divisée par le volume total. Si la masse volumique moyenne est inférieure de celle de l’eau, l’objet pourra flotter.

8 Expérience: Le bateau de monnaie.
Lire p.147 et suivre les directives. Démonstration. Les poissons ont une vessie natatoire qui est un sac situé près de la colonne vertébrale. Ce sac contient de l’air et de l’eau. La profondeur du poisson dépend sur la quantité d’air dans le sac. Lorsque la quantité d’air diminue, le poisson descend. Si la quantité d’air augmente, le poisson remonte. Cet appareil servant à régler la profondeur a été adapté pour les sous-marins.

9 Si l’objet placé dans l’eau est plus lourd que l’eau déplacée, son poids aura une force supérieure à la poussée qui supportait l’eau déplacée. Donc l’objet va couler. Si l’objet placé dans l’eau a un poids égal ou inférieur à celui de l’eau déplacée, il remontera à la surface et flottera. Hila Road Hydromètre: instrument qui sert à mesurer la masse volumique des liquides.

10 La relation entre flottabilité et masse volumique
Pourquoi les objets flottent plus facilement sur l’eau salée que l’eau douce? Eau douce: 1,00g/mL Eau salée: 1,03g/mL

11 Revue Feuilles d’activités Correction de la feuille Questionnaire sur la masse volumique Questionnaire sur la masse volumique et la flottabilité Phrases à compléter Questions dans le livre p.160 et 162: 2 abcd,5, 8bc, 12 Feuille de travail Fr 6-1 P.312 Problèmes de pression Glossaire Chapitre 6: pression, pascal, kilopascal Compressibilité, compressible, incompressible, transmission, pression d’écoulement, pression statique, hydraulique, système hydraulique, soupape, pneumatique, baromètre, baromètre anéroide, système pneumatique, compresseur, décomprimer.

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