Activité expérimentale:
chapitre 15 Modélisation d'une interaction: force
Dans le cas de lésions musculaires ou d'accidents plus graves, de nombreux
professionnels de santé préconisent la rééducation
en piscine.
Comment modéliser l'action de l'eau sur un système immergé ?
vidéo
DOC. 2
Éprouvette
graduée
DOC. 1
Dispositif expérimental
Dynamomètre
Potence
Solide
(système
étudié)
Bécher
Eau-
Support
élévateur
M
Parcours 1
Pourquoi choisir la rééducation en piscine?
Une interprétation discutable
les
La rééducation en piscine est souvent préconisée par
kinésithérapeutes car le milieu aquatique présente de
nombreux avantages. Être dans l'eau est idéal car le corps
est en quasi-apesanteur. L'allègement du corps permet de
diminuer la pression exercée sur les articulations ou les os
fracturés. On peut ainsi reprendre plus facilement appui sur
ses membres et remarcher plus rapidement.
D'après « La rééducation en piscine » (guide-piscine.fr).
DONNÉES
Masse volumique de l'eau: Peau = 1,0 g-cm-3=1,0 g-mL-1.
Intensité de la pesanteur terrestre : g=9,8 N-kg-1.
Parcours 2
1 RÉALISER
Mettre en place le dispositif expérimental et relever
l'indication du dynamomètre lorsque le solide suspendu
est hors de l'eau puis lorsqu'il est totalement immergé.
2 ANALYSER RAISONNER
a. Interpréter cet écart:
en dressant un bilan des forces modélisant les actions
exercées sur le solide;
en précisant si ces forces modélisent des actions de
contact ou des actions à distance;
en donnant toutes les caractéristiques de ces forces,
sauf celles de la force modélisant l'action du dynamomètre.
b. Préciser en quoi la situation ne correspond pas
réellement à une « quasi-apesanteur » et un «< allègement >>
comme cela est décrit dans le doc. 2.
1 RÉALISER
a. Mettre en place le dispositif expérimental en remplaçant
le bécher par une éprouvette graduée, afin de pouvoir
mesurer des volumes de liquide avec plus de précision.
b. Relever l'indication du dynamomètre et la valeur de
la graduation correspondant au niveau de l'eau lorsque
le solide suspendu est hors de l'eau puis lorsqu'il est
totalement immergé.
2 ANALYSER-RAISONNER
Vérifier que les relevés de mesures sont compatibles avec
le fait que, lorsqu'un solide est totalement immergé, la
norme de la force modélisant l'action exercée par le fluide
est égale à la norme du poids du fluide ayant le même
volume que le solide.