Forces pressantes et
théorème d'Archimède
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a) En un point M du tronconique, la pression vaut :2-1 Force de pression
P(M) = P0 + rgz
Et la force résultante de pression est :
où est normal à dS et dirigé vers l'extérieur du liquide.
Par raison de symétrie, la force globale qui s'exerce sur le tronconique est porté par la verticale :
Il suffit ainsi d'évaluer la coordonnée selon la verticale de la force élémentaire :
On note a l'angle tel que :
On choisit , avec
. Par ailleurs :
Donc :
Par conséquent :
Soit, finalement :
(Numériquement : F = 71,9 N)
2-2 Volume déplacé
La poussée d'Archimède vaut :
(dirigée vers le haut)
Or :
D'où l'expression de la force F :
On retrouve bien la même expression qu'à la question 2-1 !