Appliquer le principe d'inertie (2) - Exercice

Tout objet immergé dans de l'eau subit de la part de celle-ci une force verticale et dirigée vers le haut, appelée poussée d'Archimède. La valeur de cette force est égale au poids du volume d'eau déplacé.

On place deux billes, l'une en plomb et l'autre en liège, dans un récipient rempli d'eau.

Données :

• rayon des billes :  ;
  
• volume d'une sphère de rayon  : ;
  
• masse volumique du plomb :  ;
  
• masse volumique du liège :  ;
  
• masse volumique de l'eau :  ;
  
• intensité de pesanteur terrestre : .
  

Énoncé "expert" :

Expliquer pourquoi la bille de liège remonte vers la surface tandis que celle de plomb coule.

Énoncé "pas à pas" :

1. Calculer la masse de chacune des deux billes.

2. Déterminer le poids de chacune des deux billes.

3. Donner la valeur de la poussée d'Archimède qui s'exerce sur une bille.

4. Représenter sur un schéma, sans souci d'échelle, les forces qui s'exercent sur chacune des billes.

5. Expliquer pourquoi la bille de liège remonte vers la surface tandis que celle de plomb coule.