Frottements dans l’eau

Aujourd'hui, nous nous intéressons à la force de frottement lorsqu'un objet est lâché dans l'eau. Dans cet exercice expérimental, nous lâchons un objet dans un liquide de masse volumique ρ. Nous mesurons les différentes positions de l'objet à des intervalles de temps réguliers. Le frottement fluide est opposé au vecteur vitesse et proportionnel à V (la vitesse). Nous devons calculer les vitesses en G3 et G4 en prenant deux points rapprochés et en divisant par l'intervalle de temps. La vitesse en G3 est de 2 x 10-2 m/s et celle en G4 est de 4 x 10-2 m/s. L'accélération est calculée de la même manière sur l'intervalle de temps le plus petit (0,05 secondes). L'accélération en G4 est de 4 x 10-2 m/s². Nous devons également calculer la poussée d'Archimède. La formule est FP = ρ * V * g. La valeur de FP est donnée, nous calculons donc la valeur de la poussée d'Archimède qui est de 2,5 x 10-2 N. Ensuite, nous calculons le poids de l'objet en utilisant la formule P = M * g. Le poids est de 3,7 x 10-2 N. Puisque le poids est plus grand que la poussée d'Archimède, l'objet va couler et non flotter. Nous représentons les forces sur un schéma. Le poids est représenté plus grand que la poussée d'Archimède. Nous avons également représenté la force de frottement opposée au mouvement. Nous utilisons ensuite la loi de Newton (M * A = somme des forces) pour déterminer la valeur de la force de frottement. En utilisant l'accélération en G4 et les autres valeurs connues, nous trouvons une valeur de la force de frottement au point 4 de -1,1 x 10-2 N. Nous savons que la force de frottement est proportionnelle à la vitesse. En utilisant la force de frottement au point 4 et la vitesse au point 4, nous trouvons une valeur de 27 pour le coefficient de proportionnalité. En résumé, dans cet exercice, nous avons calculé les vitesses et l'accélération d'un objet lâché dans l'eau, ainsi que la poussée d'Archimède et le poids de l'objet. Nous avons également représenté les forces et déterminé la valeur de la force de frottement et du coefficient de frottement.