Exercice1 Réfraction de la lumière
Sur les figures ci-dessous les milieux (1) et (2) sont transparents et homogènes, et leurs surfaces de séparation ( )
est plane.
1. Définir le phénomène de réfraction.
2. Déterminer, dans chaque cas, les valeurs des angles d’incidence « i », de réfraction « r » et de déviation
« d » du rayon lumineux représenté.
3. Lequel des deux milieux (1) et (2) est le plus réfringent ? Justifier la réponse.
4. La célérité de la lumière dans le milieu (2) est V2 = 2,25 x 108 m/s.
5. On donne C = 3,00 x 105Km/s.
5.1 Calculer l’indice de réfraction n2 du milieu (2).
5.2 Comment varie l’indice de réfraction avec la célérité.
6.
6.1 La lumière passe maintenant du milieu (2) au milieu (1). On donne successivement à l’angle
d’incidence i les valeurs suivantes : 0 ; 280 ; 450 . Donner les valeurs correspondantes de l’angle de
réfraction r. Justifier les réponses.
6.2 On donne à l’angle d’incidence la valeur i = 60 0 . Que va-t-il passer ? Justifier la réponse et faire un
schéma.
Exercice2 Marche d’un rayon lumineux à travers un demi-cylindre
Etudier dans chacun des cas suivants la marche du rayon lumineux et donner les explications nécessaires. On
donne angle limite de réfraction :   42 0
Exercice3
Comportement de la lumière à la surface de séparation des deux milieux
transparents.
Exercice3
On dispose d’une source de lumière rouge S, placée dans l’eau. Cette source S envoie
un faisceau étroit de lumière, assimilable eau-air sous un angle d’incidence i1. Le
document ci-contre représente quatre directions prises par le faisceau lumineux
correspondant à quatre dispositions de S.
1. Tracer, en le justifiant, la marche du faisceau SI0.
2. Le faisceau SI2 émerge en rasant la surface de séparation eau-air. Que représente alors l’angle d’incidence de 490 ?
Donner la valeur de l’angle de réfraction correspondant.
3. a) Le faisceau SI1 passe de l’eau dans l’air. Pourquoi ?
b) Le faisceau réfracté correspondant à SI1 rencontre le mur vertical en
un point B. B est-il au dessus ou en dessous de A ? Justifier le choix.
4. Le faisceau SI3 tombe à la surface de séparation eau-air sous un angle d’incidence de 600.
a) Le faisceau SI3 peut-il sortir de l’eau ? Justifier.
b) Nommer alors le phénomène subit par ce faisceau.
c) Dessiner le trajet suivi par SI3.
Exercice 4 Image donnée par une lentille convergente
Le but de cet exercice est d’étudier, par construction géométrique, la variation de la distance lentille- image en fonction de la
distance lentille – objet (l’objet est entre l’infini et le foyer objet). Le document ci-dessous représente une lentille
convergente (L), son axe optique, son foyer objet F et un objet lumineux (AB).
(L)
B
A
F
O
1 cm
1 cm
I – L’objet (AB) est à 6 cm de (L).
1) Reproduire, à l’échelle réelle, le document ci-dessus sur le papier millimétré.
2) Placer, en le justifiant, le foyer image F’ de (L).
3) Trouver la distance focale de (L).
4) a – Construire, en donnant les explications nécessaires, l’image (A1B1) de (AB), donnée par (L).
b – Préciser, en le justifiant, la nature de (A1B1).
c – Trouver la distance (d1) entre (L) et (A1B1).
II - L’objet (AB) est à 4 cm de (L).
1) Construire, sur une nouvelle figure et sans explication, l’image (A2B2) de (AB) donnée par (L).
2) Trouver la distance (d2) entre (L) et (A2B2).
III – Conclusion : Déduire alors comment varie la distance lentille – image quand l’objet s’approche de F.
Exercice 5
Lentille convergente
Le but de cet exercice est de mettre en évidence les variations de la grandeur et de la position de l'image réelle
donnée par une lentille convergente avec la distance focale de cette lentille.
I – Première expérience
On réalise le montage de la figure ci-dessous. (L1) est une lentille convergente de distance focale
1
2
Reproduire, sur un papier millimétré et à la même échelle, le schéma ci-dessus.
a) Tracer l'image A1B1 de AB. Justifier.
b) En déduire la grandeur de A1B1 ainsi que sa distance d1 à (L1).
On remplace (L1) par une autre lentille convergente (L2) de distance focale f2 = 25 cm. L'objet
AB est toujours à la même distance de 30 cm de la lentille.
1.
Faire, sur le papier millimétré, un nouveau schéma qui montre (L2), x’x, AB et les deux foyers F2 et F2'
de (L2).
2
a) Tracer la nouvelle image A2B2 de AB.
3
b) En déduire la grandeur de A2B2 et sa distance d2 à (L2).
II – Deuxième expérience
On remplace (L1) par une autre lentille convergente (L2) de distance focale f2 = 25 cm. L'objet
AB est toujours à la même distance de 30 cm de la lentille.
1.
Faire, sur le papier millimétré, un nouveau schéma qui montre (L2), x’x, AB et les deux foyers F2 et F2'
de (L2).
4
a) Tracer la nouvelle image A2B2 de AB.
b) En déduire la grandeur de A2B2 et sa distance d2 à (L2).
III – Conclusion
1.
Comparer :
a) A1B1 et A2B2.
b) d1 et d2.
2.
?
Pour examiner les petits détails de l'objet AB, on préfère utiliser la lentille (L2). Pourquoi
Exercice 6 Exploitation d’un document concernant une lentille convergente
Le document ci-dessous représente une lentille convergente ( L ) , son axe optique x’ox , un
objet lumineux AB et un écran ( E ) .
(L)
(E)
B
O
x’
A
x
2 cm
5 cm
A – Construction de l’image A1B1 de l’objet AB donnée par (L)
L’image A1B1 se forme sur l’écran.
1) Reproduire, à la même échelle, le document ci-dessus.
2) Préciser, en le justifiant, la position de l’image A1 de A.
3) Tracer, en donnant les explications nécessaires, la marche du rayon lumineux permettant
de
trouver la position de l’image B1 de B.
B – Caractéristiques de l’image A1B 1
1) Donner la nature de A1B1 et trouver sa grandeur.
2) L’image A1B1 est-elle droite ou renversée par rapport à AB ?
3) Trouver la distance d = OA1 entre l’image et la lentille.
C - Détermination de la distance focale de ( L )
1) Tracer, en le justifiant, la marche du rayon lumineux permettant de déterminer la
position du foyer image F’ de ( L ).
2) Déduire la valeur de la distance focale f de ( L ).
Exercice 7
Image donnée par une loupe
Le but de cet exercice est de déterminer graphiquement les caractéristiques d’un objet placé
devant une lentille convergente jouant le rôle d’une loupe.
On donne alors le schéma ci-dessous montrant :
- la lentille ( L ), son axe optique et ses deux foyers objet et image F et F’ ;
- l’image A’B’, de l’objet AB, donnée par (L) ;
- un rayon particulier, issu de B, dont la direction passe par F et qui rencontre la lentille en
I.
- l’émergent KF’ d’un rayon incident particulier issu de B.
(L)
B’
I
K
A’
F
O
F’
1 cm
1- Construction de l’objet AB
a) Reproduire, à l’échelle réelle, sur un papier millimétré, la figure ci-dessus.
b) Tracer, avec justification, sur cette reproduction :
1- le trajet du rayon émergent correspondant au rayon incident FI.
2- le rayon incident correspondant au rayon émergent KF’.
c) Construire alors l’objet AB.
2- Caractéristiques de l’objet
Déterminer graphiquement :
a) la grandeur de l’objet AB.
b) la distance de l’objet AB à la lentille.
3- Caractéristiques de l’image
a) Quelle est la nature de A’B’?
b) Déterminer graphiquement la grandeur de l’image et sa distance à la lentille.
4- En comparant les caractéristiques de l’image à celles de l’objet, déduire que la lentille (L)
joue, dans ce cas, le rôle d’une loupe.
Exercice 8
Passage de la lumière de l’air dans l’eau
On considère le rayon lumineux (SI1) incident sur la surface de séparation
des deux milieux air-eau comme l’indique la figure ci-contre.
La célérité de la lumière dans le vide et dans l’air est c = 3,0 × 108 m.s–1.
Dans l’eau, la vitesse de propagation de la lumière est v2 = 2,3 × 108 m.s–
1
.
L'angle limite λ du système (air – eau) est de 49o
1) Calculer l’indice de réfraction de l’air et celui de l’eau.
2) Déterminer la valeur de l’angle d’incidence i en I1.
3) Sachant que la déviation d subite par SI1 est de 18o, calculer la valeur de l’angle de réfraction
r en I1.
4) Reproduire la figure et tracer le rayon incident SI1, le rayon réfléchi I1R’, le rayon réfracté
I1R.
Indiquer sur cette figure les angles i, r et d.
5) Pour quelle valeur de l’angle d’incidence i le rayon lumineux ne dévie pas en passant de l’air
dans l’eau ?
Exercice 9
Demi-cylindre en verre
Un élève d’Eb9 dispose d’une source laser, d’un demi-cylindre en verre et d’un tableau indiquant
les angles d’incidence et de réfraction correspondant au passage de la lumière de l’air dans le
verre.
Angle d’incidence dans l’air
Angle de réfraction dans le verre
10
6.6
20
13
30
19
35
22
40
25
50
31
60
35
75
40
80
41
90
42
Il dirige sa source lumineuse vers la surface circulaire du demi-cylindre
en visant son centre I. Le faisceau lumineux émis se propage dans l’air
et traverse la surface circulaire en A sans déviation.
Il arrive alors à la surface plane de séparation du verre et de l'air au
centre I du demi-cylindre.
1) En se basant sur le tableau ci-dessus, indiquer la valeur de l’angle
limite du système verre-air.
2) Expliquer pourquoi le rayon visant le centre I du demi-cylindre en
verre, traverse en A la surface circulaire sans déviation.
3) La valeur de l'angle d'incidence a en I est de 35o.
Parmi les rayons R2, R3, R4 et R5, indiquer quel rayon représente le
rayon réfracté dans l'air et préciser la valeur de l’angle de réfraction.
Justifier les réponses.
4) Pour quelle valeur de a le rayon réfracté en I correspond à IR1 ?
5) Pour quelles valeurs de a le rayon lumineux ne pourra pas passer dans l'air ?
Exercice1
On a réalisé le circuit ci-contre :
Des mesures ont donné : UDC = - 6V; I = 350 mA; I1 = 0, 250 A.
a- Calculer les tensions UAB et UPN.
b- Calculer la valeur de l'intensité I2.
Exercice2
On dispose d'une pile dont les pôles A et B ne sont pas identifiés.
On connecte respectivement :
 la voie Y (l'entrée de l'oscilloscope) à la borne A ;
 la masse de l'oscilloscope à la borne B.
La ligne lumineuse, située initialement au centre de l'écran, se déplace vers le bas de 2 cm. La
sensibilité verticale de l'oscilloscope étant Sv = 1V/cm.
abcd-
Identifier le pôle positif de la pile en justifiant la réponse ?
Quelle est la valeur de la tension mesurée par l'oscilloscope ?
Quelle est alors la tension UBA de la pile ?
On inverse les branchements aux bornes de l'oscilloscope. Que voit-on sur l'écran de l'oscilloscope ?
Exercice 3
Dans le circuit de la figure suivante, la tension aux bornes de la lampe L est UL = 9 V.
1. Quelle est la tension UPA aux bornes de l’interrupteur K fermé ?
P
2. Quelle est la tension UM aux bornes du moteur M.
+ -
N
K
3. Quelle est la tension UPN aux bornes du générateur ?
L
B
A
M
4. On ouvre l’interrupteur. Que vaut la tension à ses bornes ?
Exercice 4
On réalise le montage de la figure ci-contre. L’interrupteur K est fermé. L’intensité du courant
principal est I = 260 mA, celle du courant traversant la lampe L2 est I2 = 0,14 A.
Les tensions aux bornes de L1 et L2 sont U1 = 4,6 V et U2 = 2,2 V.
K
1. Indiquer, sur le schéma, le sens conventionnel du courant
N
P
électrique dans les différentes branches du circuit.
2. Déterminer l’intensité du courant I1 traversant L1 ?
C
F
A
B
3. Calculer l’intensité du courant I3 traversant L3 ?
L1
L2
4. Calculer la tension UCB.
E
5. Déterminer la tension aux bornes de L3.
L3
D
6. Indiquer sur le circuit comment on doit brancher un oscilloscope pour mesurer la tension UCF aux
bornes de la lampe L2 ?
7. La tension UCF est-elle positive ou négative ?
8. La sensibilité verticale de l’oscilloscope ainsi branchée est réglée à Sv = 2 V/div. Quelle est la
valeur de la déviation verticale du signal lumineux observé sur son écran ?
.
Exercice 5
La sensibilité verticale Sv de l’oscilloscope ci-dessous est réglée à Sv = 2 V/div.
Quelle est la valeur de la tension maximale Umax mesurée ?
C
Exercice 6
R1
R2
Quatre conducteurs ohmiques sont disposés comme il est indiqué dans la
B
A
figure ci-dessous : R1 = 100 Ω, R2 = R3 = 200 Ω et R4 = 400Ω.
R
R
3
4
On applique entre A et B une tension continue U = 6 V.
D
1- Calculer la résistance équivalente au groupement.
2- Quelle est l’énergie thermique totale dégagée par l’ensemble de ces trois conducteurs ohmiques pour une
durée de 5 minutes ?
Exercice 7
Les lampes qui éclairent les escaliers et les couloirs des bâtiments sont munies de minuterie. Une minuterie est
un dispositif permettant d’éteindre la lampe après un certain temps, généralement 2 à 3 minutes; d’où le nom
minuterie.
Un garage est éclairé jour et nuit par 8 ampoules de 100W chacune. Dans le but de réduire la consommation
d’énergie électrique, on décide de faire installer une minuterie qui coûte 150 000L.L. Ainsi les lampes
fonctionnent pendant 4h chaque 24h.
a- Sachant que ces lampes fonctionnent sous une tension de 220V, calculez l’intensité traversant chacune
d’elles.
b- Ces lampes sont-elles branchées en série ou en parallèle ? Quelle est la valeur de l’intensité totale traversant
les 8 lampes ?
c- Calculer, en kWh, la dépense d’énergie par jour avant et après l’installation de la minuterie.
d- Quelle est la dépense d’énergie annuelle (365 jours) avant et après l’installation de la minuterie.
e- De combien réduit-on la consommation annuelle, en kWh si on fait fonctionner cette minuterie?
f- Si le prix du kWh est de l’ordre de 120L.L., déterminer la somme annuelle économisée.
g- Tirer une conclusion sur l’intérêt de l’installation d’une minuterie.
Exercice 8
Un circuit de maison comprend : Une lampe de puissance 100 W ; Une résistance chauffante de
puissance 2200 W ; Un fer à repasser de puissance 1800 W.
a- Quelles sont les caractéristiques de la tension du secteur délivrée par l’EDL ?
b- Quel appareil doit-on brancher sur le secteur pour mesurer la valeur efficace de la tension ?
c- Dessine le schéma de l’installation comportant ces appareils sachant que chacun est branché en série
avec un interrupteur. Indiquer la ligne phase et la ligne neutre sur le schéma.
d- Quel est le calibre du fusible adapté au fer à repasser ?
e- Quelle est l’intensité du courant principal si les trois appareils fonctionnent simultanément ?
f- On place dans le circuit un disjoncteur à maximum d’intensité de 5 A. Peut-on faire fonctionner
simultanément les trois appareils ? Pourquoi ?
g- Sachant qu’on utilise en moyenne chacun de ces appareils 1heure par jour, quel est le montant à
payer au bout de 30 jours si le prix du kWh est de 35 LL.
Exercice 9 Tensions et intensités
Soit le circuit de la figure suivante comprenant un générateur de tension 20 V et cinq conducteurs ohmiques
de résistances :
R1
R3
R1 = 140 Ώ ; R2 = 100 Ώ ; R3 = 60 Ώ ; R4 = 60 Ώ ; R5 = 30 Ώ.
I3
B
A
a- Démontrer que la résistance du conducteur ohmique équivalent au
dipôle BD est R' = 60 Ώ.
b- Dessiner le montage simplifié, constituée par la résistance R1 et R'
et calculer la résistance du conducteur ohmique équivalent au
dipôle AD.
c- Enoncer la loi d’ohm et calculer l’intensité du courant débité par
le générateur G.
d- Déterminer la tension UBC.
e- Déterminer les intensités I2 et I3.
f- La loi des nœuds est-elle vérifiée ? Justifier.
I2
I1
R2
UAD = 20 V
I
D
R4
R5
C
Intesité de la tension du
ressort (N)
Exercice 1
On dispose d'un ressort de longueur à vide 8 cm. Une boule en
fer de masse 500 g, est accrochée à ce ressort. L'ensemble est
posé sur un plan lisse et incliné. A l'équilibre, la longueur du
ressort devient 13 cm.
1) Calculer l'intensité du poids de la boule.
On donne g = 10 N/kg.
2) a- L'intensité de la tension du ressort en fonction de
3,5
l'allongement est donnée par le graphique ci-contre.
3
En déduire l'intensité de la tension du ressort.
2,5
2
b- Calculer la raideur du ressort dans le système
1,5
1
international.
0,5
0
3) Quelle est la troisième force exercée sur la boule?
0
1
2
3
4
5
6
4) Indiquer la direction, le sens et le point d'application de
Allongement (cm)
chacune de ces forces. Préciser de même si c'est une
force de contact ou à distance.
5) Quelle relation vectorielle existe entre ces forces à l'équilibre?
6) Reproduire la figure et représenter ces forces sans tenir compte de l'échelle (sans tenir compte de
l'intensité de ces forces).
Exercice 2
On donne :
Pression atmosphérique Patm = 76 cm de mercure ; masse volumique du mercure ρHg = 13,6 g/cm3 ;
Masse volumique de l'eau ρeau = 1 g/cm3 ; g = 10 N/kg.
I – Pression atmosphérique
On considère un tube en U contenant de l'eau à l'équilibre (figure 1).
1. Les deux points A et B subissent la même pression qui est la pression atmosphérique.
Calculer en pascals la valeur de cette pression.
2. Les deux points A et B sont dans un même plan horizontal. Justifier.
II – Masse volumique du liquide
Dans l'une des deux branches du même tube, on verse une quantité d'un liquide non miscible à l'eau, de
masse volumique ρ. À l'équilibre, la hauteur du liquide est h = 20 cm et celle de l'eau
au-dessus de la surface de séparation des liquides est h1 = 16 cm (figure 2).
1. Déterminer, en fonction de ρ, la pression au point C.
2. Calculer la pression au point D.
3. Les pressions en C et D sont égales. Pourquoi ?
4. Déduire la valeur de ρ.
7
Exercice 3
On dispose d’un pavé droit homogène en aluminium de masse volumique ρ = 2,7 g/cm3 et de volume 60
cm3. Prendre g = 10 N/kg.
1) Montrer que la masse du pavé est de 162 g.
2) Le pavé repose en sa surface rectangulaire de dimension 3 cm par 4 cm sur un support horizontal.
Calculer la pression exercée par ce pavé sur le support dans le système international.
L’aire d’un rectangle est égale au produit de sa longueur par sa largeur.
Exercice 4
Une éprouvette contient une colonne d’eau de hauteur 25 cm.
On donne : g = 10 N/kg ; ρeau = 1 g/cm3 ; ρmercure = 13,6 g/cm3
1) Quelle est la pression exercée par l’eau au fond de l’éprouvette ?
2) La pression atmosphérique à la surface de l’eau est équivalente à celle d’une colonne de 75 cm de
mercure. Montrer que la pression atmosphérique est de 103 360 Pa.
3) En déduire la pression totale exercée sur le fond de l’éprouvette.
Exercice 5
On dispose d'un ressort de longueur à vide 8 cm.
Le graphe ci-contre montre la variation de l'intensité de la
tension de ce ressort en fonction de l'allongement.
1) a- Quelle conclusion peut-on tirer concernant la tension du
ressort et l'allongement? Justifier.
b- Déterminer la raideur de ce ressort en N/m.
T(N)
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
Δl (cm)
0
0
1
2
3
4
5
2) Une boule en fer de masse 280g, est accrochée à ce ressort comme l'indique la figure ci-contre.
L'ensemble boule-ressort est en équilibre.
7) Quelles sont les forces exercées sur la boule? Indiquer pour chacune si c'est une force de
contact ou à distance.
8) Déterminer l'intensité de chacune de ces forces. Prendre g = 10 N/kg.
9) Reproduire la figure et représenter ces forces. Indiquer l'échelle choisie.
10) Calculer la longueur du ressort après avoir accrocher la boule.
3) Dans une deuxième expérience, un aimant de masse 150 g est placé au-dessous de la boule en
fer. La force exercée par l’aimant sur la balle est de 0,4 N.
a- Quelle l’intensité de la force exercé par la boule sur l’aimant ? Justifier.
b- Calculer le poids de l’aimant ainsi que l’intensité de la réaction du support exercée sur
l’aimant.
6
7
Exercice 6
Un ressort de raideur 25 N/m et de longueur à vide 10 cm est accroché à un support lisse. En son extrémité
A, on accroche un bloc (B) de masse 250 g. A l’équilibre, la longueur du ressort est alors 15 cm. Le bloc
subit de la part du support une force de 2,2 N.
Prendre g = 10 N / kg.
1) Calculer le poids du bloc (B).
A
2) Calculer la tension du ressort exercée sur (B).
3) Donner les caractéristiques de la réaction du support en justifiant.
4) Dessiner les forces exercées sur (B).
5) Quelle est la relation vectorielle entre ces forces ?
1) P = m × g = 2,5 N
2) Loi de Hooke : T = K × Δl ; or Δl = 15 – 10 = 5 cm = 0,05 m donc T = 25 × 0,05 = 1,25 N
3) Le support est lisse donc la réaction du support est la réaction normale.
Point d’application : centre de la surface de contact
Direction : verticale
A
Sens : vers le haut
Intensité : 2,2 N
4) Figure ci-contre.
5) (B) en équilibre donc ⃗ + ⃗ + ⃗ = 0⃗
Exercice 7
Tension et allongement d'un ressort
On dispose d'un ressort élastique et d'un solide (S) de masse M. On donne : g = 10 N/kg.
I - Caractéristique du ressort
La figure ci-contre donne, dans la limite d'élasticité du ressort, les variations
de la valeur T de la tension en fonction de l'allongement ΔL du ressort.
1) En se référant au graphique, compléter le tableau ci-dessous.
T (N)
L (cm)
K=
2
6
2
T
(N/cm)
L
2)
K représente une grandeur caractéristique du ressort.
a) Nommer cette grandeur.
b) Donner sa valeur dans le SI.
c) Nommer la loi traduite par la relation entre T, K et L.
II - Equilibre du solide (S)
(S)
On suspend le solide (S) à l'extrémité libre du ressort. (S) est au repos.
1) Nommer les deux forces agissant sur (S) et classer les en force à distance et force de contact.
2) Ecrire la relation vectorielle entre ces deux forces.
III - Limite d'élasticité du ressort
L'allongement maximal du ressort dans sa limite d'élasticité est de 7 cm. Si on accroche au ressort une
masse M = 1,7 kg, le ressort perd son élasticité. Justifier en se référant au graphique.
Exercice 8
Force pressante
Un récipient contient une quantité d'eau de hauteur h = 30 cm. Au fond de ce récipient, on place une
pièce de métal d'épaisseur négligeable et de surface S = 10 cm2. Le récipient est posé sur une table
horizontale comme le montre la figure ci-contre. L'eau dans le récipient est au repos.
On donne :
pression atmosphérique : Patm = 75 cm de mercure
masse volumique de l’eau :
 eau
= 1000 kg/m3
masse volumique du mercure : Hg = 13600 kg/m3
g = 10 N/kg.
1) Pression à la surface de l'eau
a) La surface libre de l'eau dans le récipient est plane et horizontale. Pourquoi ?
Calculer, en pascals, la valeur de la pression en un point A de cette surface.
2) Pression au fond du récipient
a) Calculer la pression exercée par l'eau en un point B de la pièce de métal.
b) En déduire la valeur de la pression totale subie par B.
3) Représentation de la force pressante
a) Calculer la valeur, F, de la force pressante F subie par la pièce de métal.

b) Donner la direction, le sens de F et son point d’application.
c) Représenter F , au point B, à l'échelle : 35 N  1 cm.
A
h
B
Exercice9 Mesure de la masse volumique de l’huile
a- Considérons un tube en U, rempli d’une certaine quantité d’eau, comme le montre la figure (a).
Les deux surfaces libres de l’eau sont sur le même niveau horizontal. Pourquoi ? 1 pt
b- Dans l’une des branches du tube, on verse de l’huile jusqu'à une hauteur H = 18 cm comme le
montre la figure (b). la dénivellation de l’eau dans le tube est h = 13,5 cm.
On donne : - masse volumique de l’eau : 1000 Kg/m3.
- g = 9,81 N/Kg
1- Choisir, en le justifiant, deux points dans le tube de la
figure (b), de sorte que les pressions en ces deux points
soient égales.
2- Calculer la pression de la hauteur h de l’eau dans le tube.
3- Déterminer la masse volumique de l’huile.
c- Déterminer la hauteur du mercure qui est équivalente à 18 cm d’huile, sachant que la masse
volumique du mercure est 13,6 g/cm3.
Exercice 10 Les icebergs
Un iceberg est un bloc immense de glace qui flotte à la surface de l’eau. Pour mettre en évidence le danger
des icebergs sur la navigation maritime, on dispose d’un glaçon, de masse 135 g et de volume V1 = 150 cm3
et d’un vase contenant une quantité suffisante d’eau de masse volumique 1000 kg/m3.
g = 10 N/kg.
1. On immerge le glaçon complètement dans l’eau et on le lâche. Le glaçon monte.
a) Nommer les forces qui agissent sur le glaçon dans l’eau.
b) Donner leur direction.
c) Déterminer la valeur de chacune d’elle.
d) En déduire pourquoi le glaçon monte.
2. Le glaçon flotte ; il est en équilibre à la surface de l’eau.
a) Donner la condition d’équilibre du glaçon à la surface de l’eau.
b) Déduire le volume V2 de la partie immergée du glaçon.
3. a) Calculer le rapport V2/V1.
b) Le calcul du rapport V2/V1 met en évidence le danger des icebergs. Expliquer.