"Le poids d’un doigt (2)" : une expérience étonnante et simple avec la poussée d’Archimède - Version avec son rehaussé
Cette vidéo est la deuxième version d’une expérience avec la poussée d’Archimède (la première version est bien moins bonne et ne présente aucun intérêt par rapport à cette version 2).
Dans cette expérience particulière, ce qui est surprenant, et déroutant au premier abord, c’est que la poussée d’Archimède a un effet inverse : normalement cette poussée exerce une force vers le haut sur l’objet immergé (ce qui est la cause de la flottabilité des objets), alors qu’ici, le fait d’ajouter un volume force l’eau à remonter une peu, et équivaut à avoir un volume équivalent total (eau + volume du cylindre) un peu plus grand d’où la prise de poids.
Une expérience amusante originale et très didactique.
À voir !
Nota Bene :
- Pour un meilleur confort auditif, j’ai rehaussé le son de cette vidéo de 5 dB.
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Dans le cas où les liens ci-dessus seraient brisés, vous pouvez les retrouver ici : http://www.blueman.name/Des_Videos_Remarquables.php?NumVideo=7215
Tags : Etonnant Science et techno
15 réactions à cet article
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C’est vraiment trop injuste, je vais aller acheter un dénoyauteur de banane en cliquant sur une pub de Blueman, pour rétablir d’un coup de pouce l’équilibre de la balance.
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Merci !
Manque de pot pour toi, je n’ai plus de dénoyauteur de bananes : mon fournisseur chinois a fait faillite. :(Mais j’aurais bientôt des dénoyauteurs de fraises.
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Ce sera plus simple en raisonnant sur la force qui est sur le fil. Elle diminue donc elle est reprise quelque part, on se fait facilement avoir...
Maintenant, mettez le trépied dans l’eau sur la balance et descendez le poids, que trouve t-on ?-
Pour connaître le poids d’un doigt, il y a beaucoup plus simple, on se le coupe et on se le met sur la balance....
Bon ok, je sors....-
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http://www.youtube.com/watch?v=mJv28AKViFs
Quand l’idiot regarde le doigt le sage voit la lune.-
Désolé, BlueMan, mais vous n’avez rien compris. La vidéo est pourtant claire, mais votre explication est complètement fausse.
C’est le principe de l’action et de la réaction (ou troisième loi de Newton) :
La poussée d’Archimède que tout le monde connait s’exerce vers le haut. Comme l’ensemble est immobile, il faut une force pour compenser, exactement égale à la poussée d’Archimède, s’exerceant vers le bas... C’est tout bête...
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Non, mon explication est bien la bonne : le poids supplémentaire mesuré sur la balance correspond à la masse du volume d’eau équivalente au doigt (ou au poids métallique).
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@Dudule : complément d’explication :
Bien que le titre de la vidéo mentionne la poussée d’Archimède, mauvaise nouvelle : cette expérience n’a rien à voir avec la poussée d’Archimède. ^^Parce-que dans les deux cas, celle-ci est très faible et ne joue aucun rôle parce-que les corps sont plongés en force dans l’eau :- Pour le doigt, celui-ci s’appuie sur le bras qui s’appuie sur le corps qui s’appuie sur le sol.- Pour le cylindre, son poids est bien supérieur à la poussé d’Archimède.Pour dire les choses autrement, que le cylindre pèse 1 Kg, 10 Kg, ou 100 Kg, produira le même résultat : l’immersion de celui-ci fait remonter l’eau et la balance indiquera toujours une prise de poids de 80 gr.Dans le bécher, au final le volume d’eau est donc le volume original d’eau + le volume de l’objet immergé.Le poids mesuré par la balance est donc le poids de l’eau pour un volume égal à celui de l’objet immergé : 80 gr. Point final.Aucune poussée d’Archimède n’est nécessaire pour expliquer cette prise de poids.Il est ironique que vous me disiez que je n’ai rien compris alors qu’en réalité c’est vous qui n’avez rien compris à cette expérience, essayant même de la comprendre par des théories fumeuses qui n’expliquent rien. La preuve.Si j’ai publié cette vidéo, c’est précisément parce-qu’elle a un aspect étrange et didactique tout à fait particulier qui trouble l’esprit des gens et les invite à se poser les bonnes questions. Encore faut-il avoir l’envie de la comprendre profondément. ^^ -
"Aucune poussée d’Archimède n’est nécessaire pour expliquer cette prise de poids."
Pour tant l’explication de la vidéo est que c’est bien la "contre-poussée" d’Archimède qui crée l’effet. Le volume (ou le doigt) est poussé vers le haut parce qu’il exerce une pression sur l’eau (principe d’Archimède). Or, comme l’eau est sur une socle qui ne rencontre aucune résistance du côté inverse de cette poussée vers le haut, la force résultant de la pression accrue du fluide se dirige logiquement vers le bas : c’est plus facile pour la force d’aller vers le bas en poussant le plateau de la balance (contre-poussée d’Archimède) que d’aller vers le haut en poussant le volume vers le haut (poussée Archimède).Ce principe a plusieurs conséquences plus ou moins amusantes.1. Si votre doigt est sensible, vous pouvez sentir qu’il est plus facile de le plonger dans une récipient d’eau posée sur un plateau de balance en équilibre, car il rencontrera moins de résistance, la force résultant de la pression de l’eau pouvant s’exercer vers le bas, au détriment de la poussée d’Archimède (qui elle s’exerce vers le haut).2. Si vous plongez un corps dans une piscine, une pression accrue va s’exercer sur le fond du bassin et comme la force qui en résulte ne peut s’échapper vers le bas, le corps va être repoussé vers le haut. MAIS, si le bassin d’une piscine était placé en équilibre sur un gros plateau de balance, il serait plus facile de s’y noyer car nos propres corps flotteraient moins, puisque la poussée d’Archimède s’y ferait moins sentir. -
La poussée d’Archimède que tout le monde connait s’exerce vers le haut. Comme l’ensemble est immobile, il faut une force pour compenser, exactement égale à la poussée d’Archimède, s’exerceant vers le bastout est ditIl n’y a rien d’étrange, après ça m’étonne pas que l’Énergie libre est autant de succès ici ... -
C’est quand même intéressant de voir ce cas - assez rare dans la nature ! - d’une contre-poussée d’Archimède. Ca pose aussi des questions sur l’effet d’une poussée d’Archimède sur un liquide en apesanteur, par exemple.
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@soucmic
Vous n’avez pas compris qu’il peut être intéressant de s’interroger sur l’"énergie libre" (quitte à se rendre compte à la fin que ça ne marche pas) : cela incite à aller lire des mathématiques et de la physique.
Maintenant, concernant votre communication, c’est faux (en plus des fautes d’orthographes) :
"La poussée d’Archimède que tout le monde connait s’exerce vers le haut. Comme l’ensemble est immobile, il faut une force pour compenser, exactement égale à la poussée d’Archimède, s’exerceant vers le bas"
La poussée d’Archimède s’exerce aussi sur n’importe quel sous-volume d’eau compris dans le volume d’eau, donc pourquoi il n’y aurait pas de "force pour compenser" dans le cas où il n’y a que de l’eau ? L’argument est renforcé par le fait que d’après l’expérience, on voit que la force ne dépend pas de la densité de la masse qu’on fait descendre dans l’eau.
Donc : explication pas satisfaisante du tout.En réalité, l’explication dans l’article de Blueman est correcte, comme on peut le voir avec quelques équations (je rappelle que sans équations, ce n’est pas de la physique ; "les mathématiques sont le langage de la physique").
Je n’explique pas tous les symboles utilisés ci-dessous (les gens seront capables de lire entre les lignes).
La force mesurée par la balance est la résultante des forces de pression au font du bécher. Sans la masse, on a :
F=(P0+rho*g*h0)*S0 = P0*S + rho*h0*S0*g
où S0 est la surface de forme quelconque au font du bécher (que je supposerai identique sur toute la hauteur du bécher).
en notant
h0*S0 = V0
rho*V0 = m0 (masse d’eau)on a :
F = P0*S + m0g
On ajoute la masse de volume V jusqu’à ce que l’eau arrive juste à son extrémité supérieure. On suppose que la masse a une surface quelconque S sur toute sa hauteur.
Le niveau d’eau monte, il arrive à h0+deltah0.
La force s’exerçant sur le font du bécher est alorsF=(P0+rho*g*(h0+deltah0))*S0 = P0*S + m*g + rho*deltah0*S0*g
Parce qu’on a taré la balance dans la première expérience, elle inquera en fait :
F = rho*deltah0*S0*g
Calculons deltah0 ; il est donné géométriquement, en considérant que lorsqu’on plonge la masse, l’eau monte sur les côtés. Appelons h=V/S la hauteur de la masse. On a
(h0+deltag- h)S0+h*(S0-S) = V0
i.e.
S0*h0 + S0*deltah0 -h*S = V0
deltah0 = V0/S0 + h*S/S0 -h0mais h0 = V0/S0 et h=V/S, donc deltah0 = V/S0
soit :
F = rho*V/S0*S0*g=rho*V*g
i.e. la force correspondant à une masse d’eau correspondant à g.
Il n’y aucun besoin d’introduire la poussée d’Archimède explicitement dans cette démonstration, comme l’a dit Blueman.
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