Dix questions pour vérifier tes connaissances sur la pression dans un fluide et la poussée d’Archimède. Choisis une seule réponse par question, puis lis l’explication.
Questions répondues : 0/10 · Bonnes réponses : 0
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Quelle est l’unité de la pression dans le système international ?
La pression est une force par unité de surface : 1 Pa = 1 N/m².
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Une force pressante de 600 N s’exerce perpendiculairement sur une surface de 0,030 m². Quelle est la pression ?
P = F ÷ S = 600 ÷ 0,030 = 2,0 × 10⁴ Pa.
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Dans l’eau (ρ = 1,00 × 10³ kg/m³), de combien la pression augmente-t-elle quand on descend de 5,0 m ? (g = 9,81 N/kg)
ΔP = ρ g h = 1,00 × 10³ × 9,81 × 5,0 ≈ 4,9 × 10⁴ Pa.
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Deux points A et B d’un liquide au repos sont à la même altitude. Que peut-on dire ?
La pression ne dépend que de l’altitude dans un fluide au repos.
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Quelles sont la direction et le sens de la poussée d’Archimède ?
La poussée est la résultante des forces pressantes : elle est verticale et dirigée vers le haut.
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De quoi dépend la valeur de la poussée d’Archimède sur un objet immergé ?
Π = ρ<sub>fluide</sub> V<sub>immergé</sub> g ; la profondeur n’intervient pas pour un objet entièrement immergé.
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Un solide de volume 4,0 × 10⁻⁴ m³ est totalement immergé dans l’eau. Quelle est la poussée d’Archimède ?
Π = 1,00 × 10³ × 4,0 × 10⁻⁴ × 9,81 ≈ 3,9 N.
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Un solide pèse 8,0 N dans l’air et 5,0 N une fois entièrement dans l’eau. Quelle est la poussée ?
Le poids apparent est P − Π, donc Π = 8,0 − 5,0 = 3,0 N.
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Un bloc de masse volumique 8,0 × 10² kg/m³ flotte dans l’eau. Quelle fraction de son volume est immergée ?
La fraction immergée vaut ρ<sub>objet</sub> ÷ ρ<sub>eau</sub> = 800 ÷ 1 000 = 0,80.
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Pourquoi un navire en acier flotte-t-il alors que l’acier est plus dense que l’eau ?
Le volume de la coque creuse est grand : la masse volumique moyenne du navire est inférieure à celle de l’eau.
Les notions passées en revue dans ce QCM poussée Archimède
- Pression P = F ÷ S et unités (Pa, bar)
- Relation fondamentale de la statique des fluides
- Poussée d’Archimède et ses caractéristiques
- Poids apparent d’un objet immergé
- Flottaison et fraction immergée
- Applications : sous-marin, ballon, iceberg
Le piège classique
Le piège classique : croire que la poussée dépend de la masse de l’objet, ou utiliser le volume total alors que seul le volume immergé compte. Pense aussi aux unités : litres et centimètres cubes doivent être convertis en m³ avant d’appliquer Π = ρ V g.
La bonne habitude
Dessine toujours le schéma des forces (poids vers le bas, poussée vers le haut) avant de calculer. Pour la pression, retiens qu’elle augmente d’environ 1 bar tous les 10 m d’eau, ce qui permet de vérifier rapidement l’ordre de grandeur d’un résultat.
Questions fréquentes
Pourquoi la pression augmente-t-elle avec la profondeur ?
Parce que chaque couche de liquide supporte le poids des couches situées au-dessus d’elle : plus on descend, plus la colonne de liquide au-dessus est haute et plus la pression est grande.
Un objet très lourd peut-il flotter ?
Oui, si sa masse volumique moyenne est inférieure à celle du fluide. Un navire de plusieurs milliers de tonnes flotte parce que son volume immergé est suffisant pour que la poussée égale son poids.
La poussée d’Archimède existe-t-elle dans l’air ?
Oui, tout fluide exerce une poussée. Elle est faible dans l’air car sa masse volumique est faible (1,20 kg/m³), mais elle suffit à faire flotter un ballon rempli d’un gaz plus léger que l’air.
Comment mesure-t-on le poids apparent d’un solide ?
Avec un dynamomètre : on lit d’abord le poids du solide dans l’air, puis on le plonge dans l’eau sans toucher le fond. La différence entre les deux lectures est la valeur de la poussée d’Archimède.