trouver la masse d'un poisson

[gdutto]

Bonjour,

Je souhaite peser un poisson contenu dans un petit récipient, sans le sortir de l'eau. Je ne connais pas son volume.
Merci pour vos réponses

[darrigan]

Bonjour,

Est-ce une énigme ? Ou bien un cas vraiment pratique ?

Parce que tu peux placer sur une balance un petit récipient contenant de l'eau, faire la tare, puis transvaser ton poisson de son bocal vers le récipient, avec une épuisette. Et tu auras sa masse, directement. Il n'y a aucun risque pour lui d'être dans l'air pendant quelques secondes.

Si c'est une énigme de physique, alors il faut réfléchir un peu plus et je ne pense pas que ce soit simple, si le poisson ne doit jamais sortir de l'eau.

[gdutto]

Bonjour darrigan,

Merci de l’intérêt que tu apportes à l'exercice.
Le poissons ne doit en aucun cas être exondé, d'où la difficulté.
C'est donc peut être une énigme...

As tu une idée?

[darrigan]

Une piste : on peut supposer que la masse volumique du poisson est égale à celle de l'eau (donc 1 g/mL si c'est de l'eau douce). Car si le poisson était plus dense, il coulerait ; s'il était moins dense, il flotterait. Or, pour pouvoir naviguer "entre deux eaux" à sa guise, le poisson doit avoir une densité très proche de 1. (J'ai lu que les poissons, à part certains, pouvaient moduler leur propre masse volumique grâce à une poche de gaz située dans leur vessie…)

Dans cette hypothèse, connaître (mesurer) la masse du poisson revient alors à connaître (mesurer) son volume.

Reste à savoir comment mesurer le volume, sans sortir le poisson de son eau

Il existe une méthode, la tomographie, qui est une radiographie X en 3D, qui permet de reconstruire les formes et volumes d'objets grâce à un ordinateur… Mais en général il faut que l'objet soit immobile pendant tout le temps du scan. Ici le poisson risque de bouger dans son bocal… Certains développent de la tomographie dynamique, justement dans le cas où l'on s'intéresse à la visualisation en 3D d'objets en mouvement. Mais je n'imagine pas que l'on puisse se payer les service d'un tomographe juste pour mesurer le volume de son poisson rouge Mais pourquoi pas… donc en théorie, le problème est soluble

[ecolami]

Bonsoir,
En remplissant un récipient IDENTIQUE au même niveau on aurait par différence de masse la masse du poisson. L'énoncé n'interdit pas cette possibilité.

[darrigan]

Et non Ecolami, ça ne marchera pas, car la densité du poisson est la même que celle de l'eau.
Pour avoir la masse du poisson, il faudrait peser eau+poisson, et eau sans le poisson (et on ne connait le volume ni de l'un ni de l'autre, juste le volume total), et faire la différence, seulement la contrainte est que l'on ne peut pas sortir le poisson de l'eau !

[brusicor02]

Bonjour,

J'ai bien quelques idées... Le poisson doit-il rester vivant ?

[darrigan]

A priori OUI !

[brusicor02]

La solution que je trouve la plus simple : ajouter une masse $m$ d'un composé pur hydrosoluble dans l'eau, homogénéiser rapidement jusqu'à dissolution totale, prélever un échantillon et mesurer la concentration $c$ de l'espèce. Déduire le volume.

Le poisson devrait survivre si on choisit bien le composé.

[darrigan]

Solution de chimiste très astucieuse, RuBisCO

Il faut que le volume eau+poisson soit parfaitement connu, avec si possible un volume total qui n'est pas trop grand devant le volume du poisson. Il faudra aussi faire une courbe d'étalonnage pour la substance et que cela soit très précis. Et surtout que la substance n'aie aucun effet sur le poisson (le poisson ingèrera ou "respirera" nécessairement le produit).

EDIT : ce pourrait être un colorant alimentaire par exemple. Ainsi une simple mesure de densité optique avec un spectromètre visible pourra donner une indication directe.

Tiens, ça me donne une idée de projet en labo pour des étudiants

[brusicor02]

Tu parlais de la tomographie X, pourquoi pas l'imagerie par RMN ? Si on remplace l'eau du bocal par de l'eau lourde et qu'on fait la mesure, on devrait avoir uniquement des $\rm ^1H$ sur le poisson et faire une image.

D'ailleurs, question : pourrait-on faire de l'IRM du carbone ? Cela me semblerait difficile de faire un transfert d'aimantation via un INEPT.

[darrigan]

Houla, ne dévie pas trop le sujet ! Déjà que celui qui a posé la question à propos de son poisson doit nous prendre pour des dingues, vu les solutions qu'on propose (tomographie dynamique, dosage spectrophotométrique… alors RMN en plongeant le poisson dans l'eau lourde… pauvre poisson !)

Le méthode par dosage d'un colorant alimentaire dans l'eau me semble la plus fiable pour l'instant, et la moins chère à réaliser.

Rhaa si seulement on pouvait sortir le poisson à l'épuisette pendant quelques secondes, on pourrait utiliser une simple balance

[gdutto]

Super ce ping-pong d’idée.
Je confirme le poisson doit rester vivant, alors l'eau lourde...
C'est un poisson fragile à la "manipulation".
Les poissons à "peser" individuellement vivent dans de l'eau de mer, 36 à 38 g par litre
Des congénères morts frais pesaient entre 9 et 18 g. et mesuraient entre 70 et 118 mm. de longueur. mesures standards
Le fait de les garder vivant permettra de les faire changer de masse et de dimensions et potentiellement de son standard taille/poids.
Je n'ai pas saisi le principe de la coloration.
Je peux connaitre le volume d'eau de mer plus 1 poisson. Je testerai des colorants et dans le cas ou j'en trouve un toléré par le poisson, je veux bien tenter l'exercice
Serait il possible d'avoir un schéma explicatif?

Merci d'avance