Exercices

Exercices statique des fluides
Correction
1) P= P atm +  alcool x g x h
P = 105 + 0,8 x1000 x 10 x 0,13 = 105 +1040 = 101040 Pa
2) P effective =  alcool x g x h = 1040 Pa
Correction
Pression due à l’eau = pression hydrostatique =  mer x g x h
P hydro = 1030 x 10 x 11022 = 113526600 Pa = 1135,266 x 105 Pa = 1135,266 bar
Exercice 4 :
Exercice 5 :
Exercice 6 :
Exercice 7 :
Un glaçon de volume 8 cm3 flotte dans un verre rempli d'eau.
On donne la masse volumique de l'eau : ρeau = 1000 kg.m-3 et
la masse volumique de la glace : ρglace = 800 kg.m-3.
a) Calculez la masse du glaçon et la valeur de son poids.
1 m3 de glace à une masse de 800 kg
donc 1 dm3 de glace fait 0,8 kg (c'est 1000 fois moins)
et 1 cm3 de glace fait 0,8 grammes (c'est encore 1000 fois moins)
Par conséquent on peut écrire que ρglace = 800 kg.m-3 = 0,8 g.cm-3
La masse de la glace est donc : mglace = ρglace.Vglace = 0,8 X 8 = 6,4 g.
Le poids de la glace est (ne pas oublier de passer la masse en kg) :
Pglace = mglace.g = 6,4 X 10-3 X 9,8 = 0,0627 N
b) Quelle est la valeur de la poussée d'archimède appliquée au glaçon ?
A l'équilibre, nous avons P = FA (A est la poussée d'Archimède)
Les deux forces sont de sens contraires, mais ont des intensités identiques.
par conséquent : FA = 0,0627 N
c) Quelle est la valeur du volume de glace immergée ?
Le poids d'eau déplacée par le glaçon est aussi de Peau = A = 0,0627 N
ce qui correspond (on l'a vu plus haut) à une masse de 6,4 g.
Le volume d'eau déplacé est donc Veau = FA /( g x ρeau )= 6,4 / 1 = 6,4 cm3.
C'est aussi le volume de glace immergée : 6,4 cm3.
d) Le glaçon fond. L'eau déborde t-elle du verre ?
Le glaçon contient 6,4 g de glace. Lorsqu'il fond il donne 6,4 g d'eau. (son volume
change, mais pas sa masse qui ne dépend que du nombre de molécules d'eau, et qui
reste inchangé).
Or 6,4 g d'eau correspond exactement au volume de glace immergée.
Le volume total d'eau ne changera donc pas dans le verre. Il ne débordera pas.
Exercice 8: Un bloc de bois de 1 m de long, 20 cm de large, 7 cm de haut est posé sur l'eau.
On donne la masse volumique de ce bois : ρbois = 0,8 g.cm3, et la masse volumique de l'eau :
ρeau = 1 g.cm3.
a) Calculez le volume de ce morceau de bois.
b) Calculez la masse et le poids de ce morceau de bois
c) Quel est la valeur de la poussée d'archimède appliquée au morceau de bois ?
d) Déterminez le volume d'eau déplacé par le morceau de bois
e) De combien de centimètre s'enfonce le morceau de bois dans l'eau ?