[ENIGME] Les deux balles immergées

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brusicor02
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[ENIGME] Les deux balles immergées

Messagepar brusicor02 » 14 Avr 2015, 13:17

Bonjour,

Derek Muller a sorti une vidéo sur sa chaîne Veritasium proposant la situation que je vais vous décrire ici. Le but est de réfléchir ensemble au problème et tester un peu notre "sens physique" (si le sens physique existe réellement... :-D ).

Prenons une balance à deux plateaux type Roberval et posons de chaque côté des béchers identiques remplis de la même quantité d'eau. Immergeons deux balles de même volume mais de densité différente :

  • bécher de gauche : on immerge une balle de ping-pong (moins dense que l'eau) en la retenant par un fil au fond du bécher.
  • bécher de droite : on immerge une balle de en acrylique (plus dense que l'eau) en la suspendant par un fil à une potence.
Les deux balles ont le même volume, seuls la densité des balles et le moyen de les maintenir immergées sont diffèrents.
Image

Alors, des suggestions ? Derek Muller réalise l'expérience ici et commence un début d'explication, mais soyez beau joueur, prenez le temps d'y penser. ;-)
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Re: [ENIGME] Les deux balles immergées

Messagepar ecolami » 14 Avr 2015, 15:32

Bonjour,
J'ai commencé par chercher LA QUESTION, puis l'ayant trouvé je propose que la bille d'acier étant suspendue a l'exterieur du système balance et becher son poids ne compte pas. Dans les deux cas le volume d'eau est identique, mais dans le récipient avec la balle de ping pong il faut ajouter le poids de la balle. Finalement le becher avec la bille d'acier sera plus léger.
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Re: [ENIGME] Les deux balles immergées

Messagepar ecolami » 16 Avr 2015, 10:38

Bonjour,
Est-ce que ma réponse est bonne? (Ou ai-je répondu trop vite sans laisser le temps a d'autres de le faire?)
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Re: [ENIGME] Les deux balles immergées

Messagepar brusicor02 » 18 Avr 2015, 23:35

Excuse-moi, j'avais complètement oublié. :oops:

En fait, on observe le contraire : la balance penche du côté du bécher avec la bille de plomb (voir la vidéo réponse).
Un petit bilan des forces devrait te convaincre, même si j'ai envie de retourner lundi au labo faire une petite vérification expérimentale. ^^
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Re: [ENIGME] Les deux balles immergées

Messagepar Thierryricci » 22 Avr 2015, 04:58

Aucun des béchers ne portent les balles donc cela ne peut pas changer les poids car elles ont aussi le mêemvilume

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Re: [ENIGME] Les deux balles immergées

Messagepar ecolami » 22 Avr 2015, 10:01

Bonjour,
J'ai vu la vidéo réponse mais comme je ne comprend rien à ce qu'il raconte je n'ai pas été convaincu du tout #-/
Pour refaire cette manip quand on a pas ces fameuses balles en matière différente MAIS d'EGAL VOLUME on peut utiliser deux flacons identiques dont l'un sera plein avec quelque chose de beaucoup plus lourd que l'eau et l'autre vide. Je ne sais pas s'il est vraiment nécessaire d'avoir le support extérieur. Dans les labos les balances Roberval (=a deux plateaux) sont rares. En faisant l'expérience avec une balance a un plateau il suffit de sortir le flacon lourd du becher une fois qu'on a vérifié que les niveaux d'eau étaient pareil. On pèse ensuite ce becher.
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Re: [ENIGME] Les deux balles immergées

Messagepar Olivier » 26 Mai 2015, 20:17

Bonjour,

Je n'ai pas encore vu la vidéo, voilà mon raisonnement :

Bécher de droite
La poussée d’Archimède s'exerce sur la balle d'acier (steel).
Une partie de son poids se retrouve dans le fil qui la tient (imaginez que ce soit une boule de pétanque et que vous teniez le fil, son poids va quand même un peu diminuer quand on va la plonger dans l'eau). L'autre partie de son poids (égale au poids du volume d'eau déplacé) est équilibré par l'eau du bécher : l'eau est poussée vers le bas, avec le bécher donc.

Bécher de gauche
La balance indique le poids du bécher, de l'eau, de la balle de ping-pong et du fil (même si le fil se rompt, autrement dit peu importe que la balle soit sous l'eau). Vous pouvez tirer sur vos lacets pour vérifier que vous ne montez pas :mrgreen:

Conclusion, la balance penche du côté droit car le poids du volume d'eau équivalent à une balle de ping-pong pèse plus lourd que la balle elle-même.

Maintenant je vais voir la vidéo !

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Re: [ENIGME] Les deux balles immergées

Messagepar darrigan » 26 Mai 2015, 20:53

Olivier a écrit :Vous pouvez tirer sur vos lacets pour vérifier que vous ne montez pas :mrgreen:

Même en apnée ? <:-)
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