Fluides
Flotter dans l'eau
Observez le liège léger flotter — la poussée d'Archimède équilibre le poids quand assez de volume est immergé.
Flotter dans l'eau — simulation interactive de Fluides. Observez le liège léger flotter — la poussée d'Archimède équilibre le poids quand assez de volume est immergé. Laboratoire virtuel de physique gratuit dans le navigateur, avec mesures SI en direct et tutoriel guidé.
Flotation
Un objet flotte lorsque la poussée d'Archimède vers le haut est égale à son poids. Le volume immergé s'ajuste jusqu'à atteindre l'équilibre.
Principe d'Archimède : la force de flottaison égale le poids du fluide déplacé. Un liège léger remonte jusqu'à ce qu'il y ait assez de volume sous l'eau pour supporter son poids.
- Force de flottaison F_b = ρ_fluid · V_sub · g
- Flottaison: F_b = mg
Mémoire d'enquête
Planifiez la question avant d'ouvrir le laboratoire
Le brief reprend la page pré-rendue : question directrice, prédictions concurrentes, rôles des variables, lois directrices, préparation et consignes d’analyse et de prolongement restent visibles et dans cet ordre.
Question de conduite
Un bouchon flotte dans l'eau. Si vous utilisez un bouchon plus lourd de la même taille, comment la force de poussée qui le maintient va-t-elle changer ?
Des pronostics à peser
- La force de poussée augmente pour s'adapter au poids plus lourd.
- La force de poussée reste la même quelle que soit la masse.
- La force de poussée diminue parce que le bouchon est plus bas.
Rôles variables
Ce que vous définissez :
- Masse du liège m (kg)
Ce que vous mesurez :
- Fraction immergée
- Force de poussée F_b (N)
Comment se déroule l'enquête
- Ouvrez le préréglage fluide-flotteur et appuyez sur Réinitialiser. Un bouchon flotte à la surface de l'eau.
- Activer la sonde de flottabilité sur le bouchon.
- Réglez la masse du bouchon pour chaque essai, laissez-le se stabiliser et enregistrez la fraction immergée et la lecture de la force de poussée.
Équation gouvernante
Principe d'Archimède — F_b = ρ·V·g
La force de poussée exercée sur un objet immergé (ou flottant) est égale au poids du fluide qu'il déplace. À l'équilibre, la force de poussée d'un objet flottant équilibre exactement son poids — c'est pourquoi vos deux colonnes doivent correspondre.
Ce que la feuille de travail imprimable demande aux élèves de résoudre
- Pour chaque essai, calculez m·g avec g = 9.8 m/s² et comparez-le à la valeur affichée de la poussée d'Archimède.
- Expliquez pourquoi la force de poussée d'un objet flottant est toujours égale à son poids, quelle que soit la quantité immergée.
Où cela apparaît au-delà du laboratoire
- Si vous continuiez à ajouter de la masse au bouchon, à quel moment cesserait-il de flotter et coulerait-il ? Que devrait-il être vrai à propos de la force de poussée à ce stade ?
- Un bloc d'acier coule, mais un navire en acier flotte. En utilisant le principe d'Archimède, expliquez comment la forme, et non la matière, rend cela possible.
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Lequel est plus grand ?
- Augmente la masse
- Capture la flottaison
- Ouvre les données
- Expliquez vos observations
Ouvrez la simulation interactive pour construire la scène, appuyez sur Lecture et explorez avec des mesures en direct et un tutoriel guidé.
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