Propulsion et moyens de transport

2. Pression et flottaison

2.4. Un objet dans l'eau. Poussée d'Archimède

On attend que l'élève sache qu'elle résulte de forces de pression sur la surface de l'objet en contact avec le fluide.

L'ordinateur et les manipulations de Sciences Physiques (Collège) CRDPdu Limousin (1996)

1 éprouvette de 500mL

1 tube de verre (à couder), longueur env. 30cm

1 grand support de chimie, 1 pince, 1 bouchon

1 élévateur à croisillons

1 règle graduée (double-décimètre partagé en 2)

1 flotteur (4cm de "rond" de balsa diamètre 20mm percé)

1micro-ordinateur avec SYSAM d' EUROSMART et 1 capteur de pression STTL/01/D1.

La propriété du capteur de pression a été étudiée lors de l'étude de la loi de Mariotte.

En immergeant à profondeur croissante l'extrémité du tube on peut montrer que la pression de l'eau augmente.

Au départ régler la position du tube qui doit affleurer la surface libre de l'eau puis régler le zéro de la règle en la déplaçant légèrement sur le flotteur (la règle est maintenue sur le flotteur par un bracelet de caoutchouc).

Relever l'éprouvette en manoeuvrant l'élévateur.

Voie 0 / nom : U / unité : volt / couleur : jaune / style : discret croix / fenêtre 1/ ampli : 1 / décal : 0 / mode : PAS A PAS / calibre : 0 à + 10.24V.

Voie 1 / h / cm /......./mode CLAVIER /.......

Réglages acquis. / points : 128 /......./ moyenne : 64 /.......

Fenêtre 1 / Abscisse : h (en cm) / Echelle X : manuelle / mini. : 0 / maxi. : 20.

Echelle Y : manuelle / mini. : 4.95 / maxi. : 5.1 (après essais).

L'extrémité du tube affleurant la surface libre de l'eau F 9 (acquisition de U) puis composer au clavier h = 0cm, valider : ENTREE.

Relever l'éprouvette, lire sur la règle h ==> F 9 puis composer h.

.......

A la fin des acquisitions : ESC

Pour une étude plus précise :

relever avec un baromètre, la valeur de la pression atmosphérique au moment de l'expérience :

ex : Patm = 755mm Hg

Feuille de calcul :

{***ETUDE DE LA PRESSION DANS L'EAU***}

Patm = (755/750)*1E5

dP = (U-5)*1E4

P = Patm + dP

F 2 (Calculer) puis Quitter.

Ouvrir la fenêtre 2.

nom : P / unité : Pa / couleur : cyan clair / style : discret croix / fenêtre 2

Fenêtre 2 / Abscisse : h (en cm) / Echelle : manuelle / mini. : 0 / maxi. : 20

Echelle Y : manuelle / mini. : 1E5 / maxi. : 1.015E5 (observer les valeurs de P indiquées lors du réglage : Echelle Y : P).

Modélisation (polynôme degré 1 dans ce cas, sauver éventuellement, quitter).

Notes Titre / Commentaires.

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