Poussée d’Archimède sur la bouteille
(25 minutes conseillées)
1. À l’aide du bilan des forces exercées sur la bouteille, exprimer la masse
m mesurée sur la balance dans la cloche à vide en fonction notamment de
p la pression du gaz dans la cloche à vide, de
m0 la masse de la bouteille, de
V son volume, de
M la masse molaire de l’air, de
T la température à l’intérieur de la cloche à vide et de
R la constante des gaz parfaits.
2. À l’aide du calcul précédent, indiquer si la masse
m lue sur la balance augmente ou diminue lorsque la pression
p diminue dans la cloche à vide.
3. Proposer une méthode pour mesurer la valeur de la poussée d’Archimède
Π exercée par l’air sur la bouteille en fonction de la pression
p.
Appel n°1
Appeler le professeur pour lui présenter le protocole.
Mesure de la masse apparente
(25 minutes conseillées)
4. En faisant varier la pression dans la cloche à vide, mesurer la masse lue
m sur la balance, pour une dizaine de valeurs de la pression
p.
5. Tracer le graphe représentant l’évolution de la masse
m lue sur la balance en fonction de la pression
p à l’intérieur de la cloche à vide.
Lancer le module Geogebra
Vous devez vous connecter sur GeoGebra afin de sauvegarder votre travail
Appel n°2
Faire valider le graphe par l’enseignant avant de passer à l’étape suivante.
Poussée d’Archimède
(10 minutes conseillées)
6. À l’aide d’un tableur, calculer pour chaque mesure la valeur de la poussée d’Archimède
Π exercée par l’air sur la bouteille.
7. Tracer le graphe représentant
Π en fonction de la pression
p.
Lancer le module Geogebra
Vous devez vous connecter sur GeoGebra afin de sauvegarder votre travail
8. En déduire la masse d’air
mair dans la bouteille.
Défaire le montage et ranger la paillasse
Rédiger une fiche de révision sur les bilans des forces en précisant toutes les étapes aux ECE pouvant être sources d’erreurs.