Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Corrigé module 3 1 1. Exercices sur la force d’Archimède Exercice 1 1) VCu = c³

Corrigé module 3 1 1. Exercices sur la force d’Archimède Exercice 1 1) VCu = c³=(5 .10-2)³ = 1,25.10-4 m³ 2) GCu = mCu . g = ρCu . VCu . g = 8900 . 1,25.10-4 . 10 = 11,125 N 3) FA = ρeau . VCu . g = 103 . 1,25.10-4 . 10 = 1,25 N 4) G’ = G – FA = 11,125 – 1,25 = 9,875 N Exercice 2 1) mZn = 10 50 g G = = 5 kg 2) VZn = Zn Zn m ρ = 7140 5 = 7.10-4 m³ 3) FA = ρméthanol . VZn . g = 791 . 7.10-4 . 10 = 5,537 N 4) G’ = G – FA = 50 – 5,537 = 44,463 N Exercice 3 1) Vim = g . F eau A ρ = 10 . 10 735 , 0 3 = 0,735.10-4 m³ 2) FA = ρeau salée . Vim . g = 1030 . 0,735.10-4. 10 = 0,75705 N Exercice 4 Flotte FA = Gtotal = Gbateau + Gcharge Gcharge = FA – Gbateau 1) Gbateau = ? Gbateau = mbateau . g = 2.106 . 10 = 2.107 N 2) FA = ? FA = ρeau de mer . Vim du bateau . g FA = 1026 . 104 . 10 = 1,026.108 N 3) Gcharge = 1,026.108 – 2.107 = 8,26.107 N Corrigé Corrigé Corrigé Corrigé Corrigé module 3 2 Exercice 5 G’ = GFe – FA 1) GFe = mFe . g = 1580 . 10 = 15800 N 2) FA = ρessence . Vim Fe . g Vim Fe = VFe = Fe Fe m ρ = 7900 1580 = 0,2 m³ FA = 700 . 0,2 . 10 = 1400 N 3) G’ = 15800 – 1400 = 14400 N Exercice 6 Flottaison max flottaison avec le volume max immergé FA(bouteille entièrement immergée)= Gbouteille + GHg GHg = FA(bouteille entièrement immergée) - Gbouteille 1) Gbouteille = mbouteille . g = 75.10-3 . 10 = 75.10-2 N 2) FA(bouteille entièrement immergée) = ρeau . Vim . g Vim = Vbouteille = 10-3 m³ FA = 103 . 10-3 . 10 = 10 N 3) GHg = 10 – 75.10-2 = 9,25 N 4) mHg = g GHg = 10 25 , 9 = 0,925 kg 5) VHg = Hg Hg m ρ = 13600 925 , 0 = 6,8.10-5 m³ = 68 cm³ Exercice 7 Le bloc de hêtre flotte GHêtre = FA a) dans eau : 1) FA = GHêtre = mHêtre . g = 540.10-3 . 10 = 5,4 N 2) FA = ρeau . Vim . g Vim = g . F eau A ρ = 10 . 10 4 , 5 3 = 5,4.10-4 m³ = 540 cm³ b) dans eau de mer : 1) FA = GHêtre = mHêtre . g = 540.10-3 . 10 = 5,4 N 2) FA = ρeau de mer . Vim . g Vim = g . F demer eau A ρ = 10 . 1026 4 , 5 = 5,26.10-4 m³ = 526 cm³ c) Le bloc de hêtre s’enfonce plus dans l’eau que dans l’eau de mer. Corrigé module 3 3 Exercice 8 Le bloc de bois flotte Gbois = FA 1) FA = Gbois = mbois . g = 78 . 10 = 780 N 2) FA = ρeau de mer . Vim . g Vim = g . F eaudemer A ρ = 10 . 1026 780 = 76.10-3 m³ 3) Vtotal du bois = Vémergé + Vimmergé = 76.10-3 + 249.10-3 = 325.10-3 m³ 4) ρbois = bois bois V m = 3 10 . 325 78 −= 240 kg/m³ il s’agit du liège. Exercice 9 1) FA = G – G’ = 2220 -820 = 1400 N 2) FA = ρliquide . Vim . g ρliquide = g . V F im A = 10 . 10 . 200 1400 3 − = 700 kg/m³ il s’agit de l’essence Exercice 10 Flotte FA = Gporte + GRose GRose = FA - Gporte 1) Gporte = ? Gporte = mporte . g = 10 . 10 = 100 N 2) FA = ? FA = ρeau de mer . Vim de la porte . g Vim de la porte = 5 4 . 1 . 2 . 5.10-2 = 8.10-2 m³ FA = 1026 . 8.10-2 . 10 = 820,8 N 3) GRose = 820,8 – 100 = 720,8 N 4) mRose = g GRose = 10 8 , 720 = 72,08 kg Exercice 11 1er schéma : FA1 = G1 – G1’ = 8 – 3 = 5 N 2e schéma : FA2 = FA1 = 5 N (puisque même volume immergé et même liquide) le dynamomètre A indique G2’ = G2 - FA2 = 6 – 5 = 1 N 3e schéma FA3 = 2 F 1 A = 2 5 = 2,5 N (puisque Vim3 = 2 V 1 im et même liquide) le dynamomètre B indique G3’ = G3 – FA3 = 8 – 2,5 = 5,5 N Corrigé module 3 4 Exercice 12 1) Volume de la sphère de cuivre : ρ = m / V ⇒ VCu = mCu / ρCu VCu = 2,7 / 8 900 ≈ 3.10-4 m3 2) Force d’Archimède : FA= ρliq . Vim . g FA= 791 . 3.10-4 . 10 = 2,373 N 3) Poids de la sphère de cuivre : G = m . g G = 2,7 . 10 = 27 N 4) Force lue au dynamomètre : FA = G – G’ G’ = G – FA G’ = 27 – 2,373 = 24,627 N Exercice 13 1) Force d’Archimède lorsque le corps est immergé dans l’eau : FA =ρeau . Vim . g FA = 10³ . 150 .10-6 . 10= 1,5 N Force lue au dynamomètre : FA = G- G’ ⇒ G’ = G - FA G’ = 13,5 - 1,5 = 12 N 2) Force d’Archimède si le corps était totalement immergé dans le mercure : FA = ρHg . Vim .g FA =13,6. 10³ . 150. 10-6 . 10= 20,4 N 3) Lorsque le corps est totalement immergé : FA > G car 20,4 N > 13,5 N le corps subit une force dirigée vers le haut qui va l’amener à la surface du liquide, il flottera, une partie étant immergée. Exercice 14 1) Force d’Archimède exercée par l’eau sur la sphère : FA eau = G – G’ = 3,57 – 3,07 = 0,5 N 2) Volume de la sphère FA= ρLiquide . Vim .g ⇒ F A eau = ρeau. Vsphère .g ⇒ Vsphère = FA eau / (ρeau . g) = 0,5 / (103 . 10) = 5.10 -5 m3 3) Masse volumique de la sphère ρsphère = msphère / Vsphère G = m . g ⇒ Gsphère = mspère.g ⇒ msphère = Gsphère / g = 3,57 / 10 = 0,357 kg ρ = m / V ⇒ ρsphère = m sphère / V sphère = 0,357 / 5. 10-5 = 7,14. 103 kg / m3 la sphère est en zinc Corrigé module 3 5 4) Force d’Archimède exercée par le liquide x sur la sphère Corps immergé : FA liquide x = G - G’liquide x = 3,57 – 3,175 = 0,395 N or Force d’Archimède : FA liquide x = 0,395 N = ρliquide x. Vsphère . g 5) Masse volumique du liquide x : FA liquide x = ρliquide x. Vsphère . g ⇒ ρliquide x = FA liquide x / (Vsphère . g) = 0, 395 / (5.10 -5 . 10 ) = 790 kg/m3 acétone Exercice 15 1) FA= ρLiquide . Vim . g dans cette formule on connaît : ρLiquide et g. On peut déterminer le volume immergé du corps (schéma) :Vim= 650 - 500 = 150 mL = 150. 10-6 m3 2) On peut maintenant calculer la force d’Archimède : FA= ρLiquide . Vim . g FA = 1000 . 150. 10-6 . 10 = 1,5 N 3) Corps flottants G = FA = 1,5 N 4) m = G/g = 1,5/10 = 0,15 kg Exercice 16 Nature du cube Volume du cube (cm 3) Nature du liquide FA (N) Cuivre 8 Eau 0,0800 N Zinc 8 Eau 0,0800 N Aluminium 8 Eau 0,0800 N Cuivre 16 Eau 0,1600 N Cuivre 16 Huile 0,1408 N Zinc 4 Huile 0,0352 N Cuivre 4 Eau 0,0400 N Zinc 8 Huile 0,0704 N Sur les trois variables reprises dans le tableau, quelle est celle qui n’influence pas la force d’Archimède ? La nature du cube. En fonction des informations fournies dans l’énoncé, peut-on être certain de la rigueur scientifique des résultats ? En cas de réponse négative, rédige un nouvel énoncé. Non, l’énoncé correct serait : complète le tableau ci-contre (toutes les manipulations sont uploads/Geographie/ jacquet-phys-mod3-corrige-pdf.pdf