- enseignement Catholique

HGT (ScG)
Physique
UAA2
AUTEUR : Philippe Godts
Fiche d’expérience 2
Poussée d’Archimède
Objectif d’apprentissage
Rechercher expérimentalement les caractéristiques de la poussée d’Archimède dans les liquides.
Matériel suggéré
Statif avec patte de fixation, dynamomètre (1 ou 2 N), ficelle, cylindre gradué à moitié rempli d’eau,
divers objets à immerger dans l’eau du cylindre, dont au moins deux ont même volume mais des
masses différentes.1
Procédure
1. Placer le statif comme sur l’illustration et y fixer le dynamomètre, en
ayant soin d’en avoir réglé le zéro.
2. Suspendre un premier objet au dynamomètre par l’intermédiaire d’un
morceau de ficelle d’une vingtaine de centimètres, lire la valeur de
son poids FG au dynamomètre, et en reporter la valeur dans le
tableau ci-dessous.
3. Lire le volume Vi de l’eau dans le cylindre et en reporter la valeur
dans le tableau. Déplacer le statif et ajuster la hauteur du
dynamomètre de manière à ce que l’objet soit immergé dans l’eau.
Lire la valeur de la nouvelle force FI au dynamomètre et le nouveau
volume Vf de l’eau dans le cylindre, et en reporter les valeurs dans le
tableau.
4. Recommencer l’expérience avec les autres objets.
5. Compléter le tableau en calculant à chaque fois la valeur de la
poussée d’Archimède par l’opération : FPA= FG - FI, ainsi que le
volume d’eau déplacé par l’opération : ΔV = Vf - Vi
1
Les objets choisis doivent avoir une masse volumique plus élevée que celle de l’eau.
SCG PHY UAA2 FE2 141128
Présentation des résultats
FG (N)
Objet
FI (N)
FPA (N)
Vi (cm3)
Vf (cm3)
ΔV (cm3)
Questions utiles




De quels facteurs dépend le changement apparent du poids d’un objet quand il est immergé
dans un liquide ?
Comment ce changement apparent de poids peut-il être expliqué ?
Comment nomme-t-on ce changement apparent du poids d’un objet immergé dans un
liquide ?
Justifie le calcul effectué pour déterminer ce changement apparent de poids.
Variante
Remplacer le cylindre gradué par un vase à trop-plein, recueillir le volume d’eau qui s’écoule quand on
immerge le solide, et le peser, de manière à vérifier que son poids correspond à la poussée
d’Archimède.
Notes pour le professeur
L’enseignant veillera à ce que les élèves étudient l’influence de différents paramètres,
indépendamment les uns des autres (profondeur, quantité de liquide, nature du liquide, forme de
l’objet, volume de l’objet, masse de l’objet).
Pour aller plus loin
Placer le récipient sur une balance avant d’y plonger le solide. Expliquer les variations indiquées par
la balance.
Développement attendu principalement visé
Résoudre par calcul une situation d’équilibre nécessitant l‘application de la poussée d’Archimède (A1).
Dans le cas d’un objet en équilibre, partiellement ou totalement immergé, l’élève applique la relation
masse-poids, la loi de la poussée d’Archimède et la condition d’équilibre statique.
SCG PHY UAA2 FE2 141128