Principe d`Archimède et action-réaction

Poussée d’Archimède et action-réaction
F. Frising – FUNDP - Namur – Département de physique
Comment mesurer la réaction à la poussée d’Archimède ?
On mesure le poids d’une masse m à l’aide d’un
dynamomètre.
On a déjà l’occasion d’utiliser la troisième loi de Newton
pour expliquer le principe de la mesure.
La force F1’ exercée par la masse sur le dynamomètre
fournit une mesure de Pm.
En effet,
F1 = Pm (car équilibre)
F1’= F2 (car équilibre)
F1’= F1 (action-réaction)
Lorsque la masse m est immergée, il faut ajouter la
poussée (Po) exercée par le liquide sur l’objet.
F1 + Po = Pm (équilibre)
Et F1’= F1 (action-réaction)
Donc, le dynamomètre fournit F1’ = Pm - Po
On suspend également à un dynamomètre le
récipient dans lequel la masse m sera immergée.
Avant l’immersion de la
Avant immersion : on mesure PM.
masse, on mesure PM.
Après l’immersion de la
masse, on mesure
PM + Po’.
Après immersion : on mesure PM + Po’ où Po’ est
la réaction à Po.
En effet, Po est une force exercée par le liquide
sur la masse m. Il doit donc exister une force Po’
exercée par la masse m sur le liquide.
Expérience :
Masse m : Pm = 2.4 N et volume = 0.033 dm3.
Masse M : récipient rempli d’eau, PM = 4.8 N
Po = Poids de la masse d’eau déplacée = 0.33 N
Avant l’immersion de la
masse, on mesure Pm.
Après l’immersion de la
Avant immersion, on mesure donc
2.4 N au dynamomètre inférieur (Pm)
4.8 N au dynamomètre supérieur (PM)
masse, on mesure
Pm - Po.
m
Après immersion, on mesure
2.1 N au dynamomètre inférieur (Pm - Po)
5.1 N au dynamomètre supérieur (PM + Po’)
M