Les forces

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La masse volumique

La masse volumique d'un corps notée Þ est le rapport de la masse du corps à son volume, on a:
Þ = m/V, avec :

  • m en Kg
  • V en m3
  • Þ en Kg/m3

 


La densité d'un corps

Pour les liquides et les solides, elle se mesure par rapport à l'eau. C'est la masse d'un volume de corps sur la masse d'un même volume d'eau.
d = masse de V corps / masse de V eau = Þcorpseau
Þeau = 1.000 Kg/m3
Pour un gaz, elle est égale à la masse d'un volume V0 de gaz sur la masse d'un volume V0 d'air. Elle se mesure par rapport à l'air.
d = Þgaz.V0air.V0 = M/29
M est la masse molaire du gaz. La densité est une grandeur sans unité.

 


Poussé d'Archimède

Mise en évidence

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L'inverse du corps C provoque un déplacement du liquide dans le récipient, c'est ainsi que la hauteur du liquide passe de h à h'. Le volume de liquide déplacé est:

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Son poids P'=ÞeVcg
Le poids du liquide déplacé est égal à la force de poussée. On la note II=P'=ÞeVcg. C'est la force qu'exerce le liquide sur le corps C.
Caractéristiques de la force de poussée:

  • Direction: elle est verticale.
  • Sens: de bas en haut.
  • Point d'application: C'est le centre de poussée situé sur la verticale contenant le centre de gravité du liquide déplacé.
  • Son intensité: elle est égale au poids du liquide déplacé.

Si P>II le corps descend.
Si P<II le corps remonte en surface.
Si P=II le corps est en équilibre.

Corps partiellement immergé

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La force de tension du ressort est donnée par:

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Soit V le volume du cylindre et V' le volume de la partie immergée. La force de poussée a pour intensité II=ÞeV'cg.
Soit Þc la masse volumique du cylindre. Le poids du cylindre est P=ÞcV.g
Le poids apparent Pa=P-II=T2=KDl2