Exercices sur la poussée d'Archimède

alors dans cette vidéo on va continuer à parler de la poussée d'archimède et en fait on va essayer de faire deux petits exemples plutôt simple où on utilise donc cette formule lapidaire chine est qu'on a vu dans la vidéo précédente et on va essayer de comprendre un petit peu qu'est-ce que ça qu'est ce que ça représente alors pour commencer on va prendre un problème simple mais un petit peu curieux moi je trouve donc en fait on prend un cube comme ça est ce que je te dis que son poids donc son poids sur terre et bien c'est par exemple on va dire 10 newton et donc je l'écris aussi ce poids je sais que ça va être la masse fois la création de la pesanteur tu vois c'est vraiment le poids de l'objet sur terre et en fait ensuite ce que je fais c'est que je vais donc ce point on imagine que je les pesées à une balance et c est donc ensuite et bien joué à la mer comme ça et en fait je mets mon cube dans l'eau et je leur pèse est en fait que je vais trouver c'est que le poids on va l'appeler le poids pe pour le poids dans l'eau alors ce que c'est pas le poids enfin c'est vraiment le poids dans l'eau quoi immergé et bien lui je trouve qui vaut par exemple de newton ont finalement tu vois je sais comme si cet objet peser plus léger vous n'êtes pas comme si cet objet a l'air de paix est pesé plus léger dans le dans l'eau alors qu'on est d'accord il a bien la même masse donc maintenant eh bien si on essaye de se poser un petit peu là dessus et qu'on dessine des forces qui sont en jeu alors eh bien cet objet justement il ya son poids qui est dû à sa masse qui son poids qui le même en fait qu'ici il n'y a pas changé donc ici comme ça en force descendante et bien je vais avoir paix tu vois qui est dans l'amplitude fin de normes ici dit newton ensuite eh bien je sais et vu que je t'en ai parlé et on est en train de permettre ça il ya la poussée d'archimède qui elle va s'appliquer dans l'autre sens que je peux appeler pea et qui va contrebalancer le poids mais pas complètement contre balancer et c'est ça justement que me dit l'énoncé l'énoncé qu'est-ce qui me dit il me dit qu'il reste un poids finalement dieu finalement l'objet ne remonte pas tu vois qu'il reste un poids donc descendants d'une valeur de newton donc je peux écrire ici en jaune par exemple que et bien gpu ici comme ça qui est bien dans le même sens que le point c'est un poids j'aurais pu l'appeler en fait force résultant tu vois mais je les appelais poids dans l'eau parce que c'est un un peu plus parlants peut-être et donc voilà nous plaît j'ai fini a plus d'autres forces qui s'appliquent sur mon système ici et bien maintenant que ce qui me reste à faire c'est de mettre tout ça en équation et ça va vraiment pas être compliqué parce que tu vois toutes les forces ici sont sur un seul axe est donc finalement si je prends tu vois un axe longtemps comme ça eh bien j'ai plus qu'à projeter tout ça alors je suis bien attention parce que tout ce que j'ai écrit en rouge c'est les forces en présence et laisse que j'ai écrit un jeune c'est déjà ma résultante des forces donc si j'écris l'équation des forces en présence égale force résultante en projetant donc sur cet axe comme ça ça me donne plus la poussée d'archimède - le poids qui est égale donc à la résultante des forces qui si c'est moins pe donc c'est ça un petit peu le truc un peu bizarre c'est un peu un peu difficile c'est qu'il faut pas oublier que même la force résultante comme je les dessine et maintenant elle à elle à un signe quand je projette est donc finalement bien si vous calculez m'a poussée d'archimède ça me fait juste que la poussée d'archimède c'est égal ap - pe donc c'est égal au poids dans l'air - le poids dans l'eau donc si je fais l'application numérique ça me fait 10 newton moins vite nu one de newton tard dont moins de newton est donc le résultat ça me fait bien vinton donc je trouve que la poussée d'archimède elle vauvy newton pour avoir cette différence de poids entre l'air et l'eau est bien ce que je sais c'est que la poussée d'archimède c'est égal à au volume d'eau déplacer donc finalement ne d'accord ici c'est le même que le volume du cube donc je peux l'appeler vais petit c'est donc c'est bien c'est la même chose le volume du cube correspond exactement au volume d'eau déplacer fois la masse volumique de l'eau et fois j'ai l'accélération de la pesanteur ça c'est pour ce qui est de la norme de maps d'archimède et dont je vois qu'avec sa main par exemple peut calculer le volume du cube donc finalement tu vois ça veut dire que quand je connais que la fin quand ma différence de poids est telle qu'elle est écrite ici donc dit newton dans l'eau dans l'air pardon et de newton dans l'eau eh bien ça veut dire que ça me définit un volume pour cet objet parce que tu vois bien que la masse de l'objet en fait une un mouvement fiche la seule chose qui va compter c'est son volume donc finalement je peux dire que ce volume est bien il est égal à la poussée d'archimède sur la masse volumique de l'eau fois l'accélération de la pesanteur donc finalement ça si j'écris une application numérique ça m'fait 8 sur mille fois à 9,8 donc si je prends 9,8 par exemple alors je vais chercher ma calculatrice donc voilà ma calculatrice donc je dis que c'est vite / mines fois 9,8 donc ça me fait donc si je compte ça me fait vite 8,2 on va dire 10 puissance 1 2 3 - 4 10 puissance moins 4 donc ça me fait j'ai dit 8,2 10 - 4 est alors 10 - 4 quoi alors d'ailleurs on va faire l'analyse dimanche une note de ce calcul a donc la poussée d'archimède ici je sais que c'est une force donc cédé kg par des maîtres sur des seconds au carré ensuite je sais que la masse volumique et bien c'est kg sur des mètres cubes et puis finalement lac séraphine apesanteur c'est une accélération cd m par des seconds ok donc là je voudrais matin seconde car et s'en vont les kilos 120 g 1 sur 1 sur des mètres cubes donc j'ai bien des mètres cubes et tout va bien j'ai bien un volume donc là bas comme ça c'est pas très parlant en tout cas moi je me dis ok environ 10 - 4 mètres cubes à ce que ces petits est ce que ces grands est-ce que c'est très semblable alors tu vas pour faire sa ba comme on a pris un cube justement on peut calculer le côté du cube puisque finalement le volume donc si je l'écris là le volume du cube et bien c'est égal si j'appelle c'est le côté cessé au cube fit donc tu vois finalement ça revient à prendre un racing public alors je sais pas si ça pour toi c'est un peu compliqué je donne juste la formule ça en fait ça veut dire du coup que le côté du cube bien c'est égal au volume à la puissance un tiers donc pour l'exemple on va faire le calcul pour voir qu'est ce que ça donnerait et puis tu connais pas cette formule c'est pas grave tu vois je te la donne et puis et puis voilà donc voilà ma calculatrice alors ce qu'on a dit c'est qu'il fallait faire ça à la puissance - 3 donc là j'ouvre ma parenthèse je dis que c'est à 8,2 10 - 4 n'est d'accord je ferme la parenthèse à la puissance donc je rêve on la parenthèse un tiers comme ça hop et je vais finalement donc lâché en maître en reste et des mètres cubes je trouve 009 donc ça me fait environ tu vois 9 cm donc finalement ça veut dire que le côté de ce qu est bien c'est 9 cm tu vois que c'est plutôt vraisemblable et les les valeurs de poids que tu avais donné était plutôt plutôt bien mais tu vas finalement ce qu'il faut retenir de ce petit exercice est bien c'est que si je connais la différence de poids avec des grands guillemets parce que le poids en a quand ils me rappellent poids c'est sûr terme et donc que la différents la résultante des forces on va dire sur terre qui est juste égal au poids et dans l'eau qui est égal au poids - la poussée d'archimède et bien finalement ça me fixe un volume pour un objet puisque la masse de l'objet n'intervient pas et que la seule chose qui va intervenir c'est la masse volumique de l'eau mais qu'elle ne change pas donc tu vois ça permet vraiment de te dire que le volume de l'objet c'est quelque chose de vraiment déterminant quand on parle de poussée d'archimède alors on va continuer avec un petit exercice maintenant dans cet autre exercice on va faire quelque chose que je trouve encore plus rigolo parce que vraiment c'est quelque chose quand ils pensent à te paraît tout à fait normal et en fait c'est quand même assez assez fou de voir ça se calcule aussi facilement alors on va reprendre un cubain on va pas s'embêter et maintenant on fait je veux dire c'est un cube pieds en bois par exemple tu vois il est en bois non qu'il est relativement léger donc en fait qui va se passer cette fois ci c'est que en fait il va flotter il va flotter mais tu vas y vas y avoir quand même une partie dans l'eau et une partie hors de l'eau et alors ma question avait être extrêmement simple c est ce que tu penses qu'on peut facilement calculer le pourcentage de cet objet qui est sous l'eau et bien en fait la réponse est oui c'est hyper facile tu vas voir quand on 2,3 calcul ça sera fait donc en fait déjà je vais te donner un petit peu d des valeurs donc on va dire que la masse volumique dubois j'utilise jeu peut être pas écrire en bleu donc la masse volumique dubois que j'ai utilisées c'est par exemple 130 kg par mètre cube donc voilà 130 kg par mètre cube et ensuite donc on va commencer direct l'application vu que la masse volumique de nos jeux lei pi l'adaptation apesanteur on la connaît donc ce qu'on dit finalement c'est que comme d'habitude donc je peux dessiner il ya le poids de cet objet comme ça et il ya ici la poussée d'archimède comme ça donc elle est plus grande que ça si on va être un petit peu comme sa poussée d'archimède et donc la question qu'on se pose finalement c'est quel est le pourcentage de volume immergé donc en fait on va écrire qu'est ce qui se passe pour ses dauphins on va écrire ces deux forces et tu vas voir créer un petit peu plus subtil que ce qu'on a fait jusqu'à présent donc le poids ça va être facile le poids de l'objet eh bien ça va être le volume du cube en bois on va l'appeler volume du poids femmes la masse volumique dubois donc tout ça ça revient juste à la masse de l'objet tu es bien à coire fois l'accélération de la pesanteur donc voilà ça c'est la norme mon secteur poids c'est facile jusque là rien de voir rien de nouveau et ensuite pour la poussée d'archimède c'est là où ça se complique un tout petit peu donc si la séparait quelquechose la norme donc on se prend pas la tête avec les plus et les moins eh bien je sais que c'est le volume d'eau déplacés enfin la masse d'eau déplacer mais du coup donc on va écrire directement donc là le reste puisque sens et ça va être la masse volumique de l'eau fois l'accélération de la pesanteur et la question en fait c'est qu'elle évolue ici je dois mettre là et bien je vais justement le volume d'eau déplacer et ça correspond donc si je prends je prends mon dessin ça correspond à ça alors tu vois donc c'est vraiment ce que cherche une annonce est ce que cherchent ces pourcentages donc c'est ça sur le volume total donc finalement et bien ce volume pour l'instant comme je ne le connais pas et comme c'est finalement l'inconnu que cher je peux l'appeler vs pour le volume qui est sous l'eau et le maintenant je sais que cet objet flotte donc cet objet est à l' équilibre donc finalement ça veut dire que la force net qui s'appliquent sur cet objet est bien là et nulle donc ça va encore dire que si je cela la résultante des forces nuls donc le poids plus la poussée d'archimède un vecteur et bien c'est égal 0 est donc là sur le projet directeur on veut qu'ils ne sont pas dans le même sens donc ça va me donner finalement en termes de normes que le poids est égale à la poussée d'archimède donc voilà ce que ça veut dire être à l'équilibré pour un objet qui flotte donc maintenant il ne reste plus qu'à écrire tout ça alors pour que ce soit plus simple on va écrire comme ça le la poussée d'archimède est égal au poids c'est exactement pareil c'est juste afin de faciliter le calcul donc on y va donc ça nous dit que le volume sous l'eau fois la masse volumique de l'eau fois l'accélération apesanteur et bien c'est égal au volume total du bois fois la masse volumique du bois foin la création d'un planteur donc là déjà facile je peux simplifiée léger et alors je me souviens que ce que cherche finalement c'est le pourcentage immergé et que sa masse et rien d'autre que le volume que j'ai appelé s sur le volume du bois et fois semble pour avoir un pourcentage et je vois jeu là j'ai quasiment fini tu vois plus que j'ai ici ves est ici j'avais bmg cas / vb et / la masse volumique de l'eau et tout ça ça me donne que finalement volume sous l'eau sur le volume total du bois c'est égal à la masse volumique du bois sur l'amazon lui de l'eau et voilà tu vois on vraiment en trois lignes et bien je suis arrivé donc maintenant il reste plus qu'à faire l'application numérique de tout ça donc je vais les quatre finales un pourcentage jamais deux fois sans donc ça me dit que le volume sous l'eau sur le volume de bois eh bien ça fait 130 sur 1000 et donc voilà un oui on va me permettre sans tu vois c'est facile ça ça nous fait un gros 0,13 et du coup ça veut dire que vais enfin que le volume immergé et bien c'est 13% du cube et tu vois ce qui est intéressant c'est que ça dépend absolument pas de la forme ça aurait pu être n'importe quoi enfin un ballon même quelqu'un ça veut dire que 13 % de son volume est bien serait sous l'eau donc tu vas que c'était plutôt plutôt sympa comme exercice parce que la question je trouve à l'air assez compliqué et en fait on voit qu'en posant les équations tout simplement dans on arrive assez vite aux résultats dommage parce qu'on est intéressé et je te dis à tout de suite dans la vidéo suivante