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LA POUSSEE D’ARCHIMEDE.
Nom de l’auteur/groupe :Catherine Derniaux groupe GREID
Courrier électronique: [email protected]
Établissement scolaire/académie: lycée Condorcet à La varenne Saint Hilaire.
Date de conception: 2009
Niveau : Lycée 1ère S et TS
Durée : 45 minutes
Configuration : classe entière ou groupe allégé
Partie du programme : forces macroscopiques s’exerçant sur un solide (1ère S)
Evolution temporelle des systèmes mécaniques : chute verticale avec frottement (terminale S)
Type d'activité : diaporama interactif constituant un cours.
Objectif de la séance: à l’aide d’un diaporama interactif, choisir des expériences et les analyser pour découvrir certaines grandeurs
dont dépend la poussée d’Archimède
Compétences exigibles : 1ère S : identifier et représenter les actions qui s’exercent sur un solide.
TS : connaître les caractéristiques de la poussée d’Archimède.
Items du B2I : Eléments du socle commun de connaissances et de compétences:
S’approprier un environnement informatique de travail.
Comprendre un énoncé
Raisonner logiquement, pratiquer la déduction
Savoir observer.
Participer à la conception d’un protocole
Exprimer et exploiter les résultats d’une mesure.
Matériel et/ou logiciel nécessaires: ordinateur
Commentaires:
Pré-requis : notion de force et sa modélisation.
Descriptif de la séance : l’élève doit compléter une fiche qui constituera son cours à partir du diaporama interactif.
Mode d'évaluation : aucun
Fiche élève
La poussée d’Archimède exercée par un fluide (liquide ; gaz) sur un système.
système étudié : ………………………………………………………………….
1.
2.
Expérience 1 : on suspend le pot à un dynamomètre.
3.
Le pot est plongé dans de l’eau colorée.
L’eau colorée exerce une nouvelle force sur le pot : ……………………………………………………………
4.
Premier problème : pour savoir si la poussée d’Archimède dépend de la masse du système, il faut réaliser
comme expérience :
5.
Deuxième problème : pour savoir si la poussée d’Archimède dépend du volume du système, il faut réaliser
comme expérience :
On remplace le pot de sable rempli par un ensemble de masses marquées de masse 300g.
6.
Premier bilan :
………………………………………………………………………………………………………………………
…………….
7.
8.
conclusion
Fiche pas à pas professeur. Correction.
Le professeur réalise la première expérience mettant en évidence l’existence de la poussée d’Archimède .
Pour déterminer son expression, il invite les élèves à réfléchir aux expériences à mettre au point et à les analyser
à l’aide d’un diaporama interactif qui constituera leur cours.
Consignes données : noter sur la fiche les bonnes réponses correspondant à des numéros identiques sur la fiche et
le diaporama et compléter certaines phrases.(expérience à réaliser)
La poussée d’Archimède exercée par un fluide (liquide ou gaz) sur un système.
système étudié : le pot de sable.
1. mpot = 301,6 g
2. On mesure le volume du pot par déplacement du liquide. Vpot = 178 mL.
Expérience 1 : on suspend le pot à dynamomètre.
3. bilan de forces : poids du pot et force exercée par le fil sur le pot.
Le pot est plongé dans de l’eau colorée.
a. Une nouvelle force apparaît dans le bilan des forces s’exerçant sur le pot.
L’eau colorée exerce une nouvelle force sur le pot : la poussée d’Archimède.
4. caractéristiques de la poussée d’Archimède : direction verticale, sens vers le haut, intensité : 3,0-1,3 = 1,7 N
Premier problème : pour savoir si la poussée d’Archimède dépend de la masse du système, il faut réaliser
comme expérience :
on recommence l’exp 1 avec le même pot mais en le remplissant de quantités différentes de sable puis on
compare les intensités des poussées d’Archimède.
5.
poussée d’Archimède sur le pot allégé : 1,7 N donc poussée d’Archimède est indépendante de la masse du
système.
Deuxième problème : pour savoir si la poussée d’Archimède dépend du volume du système, il faut réaliser
comme expérience :
on recommence l’exp 1 avec des pots de différents volumes mais de même masse puis on compare les intensités
des poussées d’Archimède.
On remplace le pot de sable rempli par un ensemble de masses marquées de masse 300g.
6. Avec des masses marquées de 300g poussée d’Archimède est différente qu’avec le pot de même masse.
poussée d’Archimède dépend du volume du système.
Premier bilan : la poussée d’Archimède dépend du volume du système mais pas de sa masse.
7. Poids du volume d’eau déplacée par le pot : P = mg = µeau Vpot g = 1,8N
8. poids du volume d’eau déplacé = poussée d’Archimède. conclusion poussée d’archimède = poids du volume
de liquide déplacé.
conclusion
recopier celle du diaporama.