Nom de l’auteur/groupe :Catherine Derniaux groupe GREID Courrier électronique: Catherine.Bernard@ac-creteil.fr

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LA POUSSEE D’ARCHIMEDE.

Nom de l’auteur/groupe :Catherine Derniaux groupe GREID Courrier électronique: Catherine.Bernard@ac-creteil.fr

Établissement scolaire/académie: lycée Condorcet à La varenne Saint Hilaire.

Date de conception: 2009

Niveau : Lycée 1

^ère

S et TS Durée : 45 minutes Configuration : classe entière ou groupe allégé Partie du programme : forces macroscopiques s’exerçant sur un solide (1

^ère

S)

Evolution temporelle des systèmes mécaniques : chute verticale avec frottement (terminale S) Type d'activité : diaporama interactif constituant un cours.

Objectif de la séance: à l’aide d’un diaporama interactif, choisir des expériences et les analyser pour découvrir certaines grandeurs dont dépend la poussée d’Archimède

Compétences exigibles : 1

^ère

S : identifier et représenter les actions qui s’exercent sur un solide.

TS : connaître les caractéristiques de la poussée d’Archimède.

Items du B2I : -

Eléments du socle commun de connaissances et de compétences:

S’approprier un environnement informatique de travail.

Comprendre un énoncé

Raisonner logiquement, pratiquer la déduction Savoir observer.

Participer à la conception d’un protocole Exprimer et exploiter les résultats d’une mesure.

Matériel et/ou logiciel nécessaires: ordinateur Commentaires:

Pré-requis : notion de force et sa modélisation.

Descriptif de la séance : l’élève doit compléter une fiche qui constituera son cours à partir du diaporama interactif.

Mode d'évaluation : aucun

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Fiche élève

La poussée d’Archimède exercée par un fluide (liquide ; gaz) sur un système.

système étudié : ……….

1.

2. Expérience 1 : on suspend le pot à un dynamomètre.

3. Le pot est plongé dans de l’eau colorée.

L’eau colorée exerce une nouvelle force sur le pot : ………

4. Premier problème : pour savoir si la poussée d’Archimède dépend de la masse du système, il faut réaliser comme expérience :

5. Deuxième problème : pour savoir si la poussée d’Archimède dépend du volume du système, il faut réaliser comme expérience :

On remplace le pot de sable rempli par un ensemble de masses marquées de masse 300g.

6. Premier bilan :

………

……….

7.

8. conclusion

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Fiche pas à pas professeur. Correction.

Le professeur réalise la première expérience mettant en évidence l’existence de la poussée d’Archimède . Pour déterminer son expression, il invite les élèves à réfléchir aux expériences à mettre au point et à les analyser à l’aide d’un diaporama interactif qui constituera leur cours.

Consignes données : noter sur la fiche les bonnes réponses correspondant à des numéros identiques sur la fiche et le diaporama et compléter certaines phrases.(expérience à réaliser)

La poussée d’Archimède exercée par un fluide (liquide ou gaz) sur un système.

système étudié : le pot de sable.

1. m

pot

= 301,6 g

2. On mesure le volume du pot par déplacement du liquide. V

pot

= 178 mL.

Expérience 1 : on suspend le pot à dynamomètre.

3. bilan de forces : poids du pot et force exercée par le fil sur le pot.

Le pot est plongé dans de l’eau colorée.

a. Une nouvelle force apparaît dans le bilan des forces s’exerçant sur le pot.

L’eau colorée exerce une nouvelle force sur le pot : la poussée d’Archimède.

4. caractéristiques de la poussée d’Archimède : direction verticale, sens vers le haut, intensité : 3,0-1,3 = 1,7 N Premier problème : pour savoir si la poussée d’Archimède dépend de la masse du système, il faut réaliser comme expérience :

on recommence l’exp 1 avec le même pot mais en le remplissant de quantités différentes de sable puis on compare les intensités des poussées d’Archimède.

5. poussée d’Archimède sur le pot allégé : 1,7 N donc poussée d’Archimède est indépendante de la masse du système.

Deuxième problème : pour savoir si la poussée d’Archimède dépend du volume du système, il faut réaliser comme expérience :

on recommence l’exp 1 avec des pots de différents volumes mais de même masse puis on compare les intensités des poussées d’Archimède.

On remplace le pot de sable rempli par un ensemble de masses marquées de masse 300g.

6. Avec des masses marquées de 300g poussée d’Archimède est différente qu’avec le pot de même masse.

poussée d’Archimède dépend du volume du système.

Premier bilan : la poussée d’Archimède dépend du volume du système mais pas de sa masse.

7. Poids du volume d’eau déplacée par le pot : P = mg = µ

eau

Vpot g = 1,8N

8. poids du volume d’eau déplacé = poussée d’Archimède. conclusion poussée d’archimède = poids du volume de liquide déplacé.

conclusion

recopier celle du diaporama.