a) Calculer sa masse et la valeur de son poids
1 m³ de glace = 800 kg
1 dm³ de glace = 0,8 kg
1 cm³ de glace =0,8 grammes
On peut donc écrire que P glace =
800 kg.m⁻³ = 0,8 g.cm⁻³
La masse de la glace est donc : Mglace = Pglace x.Vglace =
0,8 x 8 = 6,4 g.
Le poids de la glace est :
P glace = M glace x g =
6,4 x 10⁻³ x 9,8 = 0,0627 N
La masse de la glace est de : 6,4 g
La valeur du poids de la glace est donc de : 0,0627 N
b) Quelle est la valeur de la poussée d'archimède appliquée au glaçon ?
A l'équilibre, nous avons P = Π (Π est la poussée d'Archimède)
Les deux forces sont de sens contraire, mais ont des intensités indentiques.
Par conséquent :
Π = 0,0627 N
La valeur de la poussée d'Archimède appliquée au glaçon est : 0,0627 N
c) Quelle est la valeur du volume de glace immergée ?
Le poids d'eau déplacée par le glaçon est aussi de Peau = Π = 0,0627 N
Ce qui équivaut à une masse de 6,4 g.
Le volume d'eau déplacé est donc V eau = Meau / Peau = 6,4 / 1 = 6,4 cm³.
C'est aussi le volume de glace immergée : 6,4 cm³.
La valeur du volume de glace immergée est : 6,4 cm³
d) Le glaçon fond. L'eau déborde t-elle du verre ?
Le glaçon contient 6,4 g de glace. Lorsqu'il fond il donne 6,4 g d'eau.
(son volume change, mais pas sa masse qui ne dépend que du nombre de molécules
d'eau, et qui reste inchangé).
Or : 6,4 g d'eau correspond exactement au volume de glace immergée
.
Le volume total d'eau ne changera donc pas dans le verre. Il ne débordera pas.
