Reprise du message précédent :
Si on regarde bien, le fil est plus long à gauche qu'à droite.
En supposant que la masse volumique du fil est plus faible que la masse volumique de l'eau, le poids est plus faible à gauche, donc la balance va pencher à droite.

 
Tu as Tension=Poids de la bille-Poussée d'archi (équilibre statique de la bille)
Et puisque densité >1, Poids de la bille>Poussée d'archi
 
Si on avait une balle de ping-pong à droite avec un fil rigide, je pense que ça serait la même situation, sauf que la tension serait de signe opposé.

Bilan des forces :  
 
A gauche :  
 
* G_eau : poids de l'eau (vers le bas)  
* G_Balle : poids de la balle (vers le bas)  
* A : poussée d'archimède sur la balle (vers le haut)  
* R : réaction de la balle sur l'eau (vers le bas)  
* T : la tension sur le bas du verre exercée par le fil (vers le haut)  
* T' : la tension sur la balle exercée pas le fil (vers le bas)  
 
T', T, A et R s'annulent => il reste G_eau + G_balle.  
 
A droite:  
 
* G_eau (identique à celle de gauche, vers le bas)  
* A : identique à celle de gauche vu que la bille a le même volume que la balle.  
* R : la réaction de l'eau sur la bille (vers le bas)  
* G_bille : le poids de la bille, vers le bas  
* T'' : la tension du fil, vers le haut.  
 
A + T'' annulent G_bille.  
Ce qui reste : G_eau + R (égale à A, mais vers le bas)  
 
Comme R (= poids du volume d'eau déplacé - poids de la balle de ping pong) est supérieur à G_balle, ça penche à droite.  

 
Donc, il y a toujours transfert d'une partie de la masse de la bille sur le plateau, quelle que soit la densité de la matière de celle-ci ?
 
C'est fortement contre intuitif pour moi.    
 
Encore qu'en raisonnant avec l'exemple des corps flottants entre deux eaux...    
 
 
Est-ce que plus la densité de la bille est élevée, moins il y a de transfert de masse ?  

Tout le poids, alors qu'elle est attachée à une potence extérieure à la pesée et que sa densité est supérieure à 1 ?    

 
En fait tu ne transfères pas la masse (enfin plutôt le poids ) de la bille, mais le poids du volume d'eau déplacé par la bille... qui ne dépend pas du poids/densité de la bille.
 
Après si t'as juste un fil souple et une densité inférieure à l'eau, la balle va flotter et là tu transfèreras tout le poids de la bille.

Hein ?    
Le poids du volume d'eau varie ?
Heu, là, non.    
 
S'il y a 1kg d'eau dans un vase, il y a toujours 1kg d'eau dans ce vase après y avoir plongé un objet (et quelle que soit sa densité).
 

 
"Volume d'eau déplacé", c'est pas de la vraie eau C'est le terme qu'on utilise quand on parle de poussée d'Archimède.
 
A droite la situation est la même que si, au lieu de plonger la bille, tu avais ajouté un volume d'eau égal au volume de la bille.

Si on place un peson entre le fil et la potence, la valeur qu'il indique diminue-t-elle après avoir placé la bille dans le verre d'eau ?

la surface de fond de verre à gauche n'est-elle pas moindre de la valeur de la section du fil ?

Pour moi la balance va pencher du côté de la balle de ping-pong:
A la pesée avec les verres vides le verre avec avec la balle sera plus lourd (poids de la balle plus du fil), en ajoutant la même quantité d'eau des côtés (et donc le même poids) l’équilibre ne changera pas.

 
oui.

 
Oui  
(elle diminue du poids du volume d'eau déplacé par la bille )

Après, la force vient pas de nulle part.. Si tu veux, tu peux voir dans l'autre sens, en limitant le système considéré au verre + la flotte et tout ce qui en est solidaire.
 
Au final, on a deux verres, avec le même volume d'eau dedans, une colonne d'eau de la même taille à l'intérieur, et celui de gauche a un poids supérieur (puisque la balle et le fil en sont solidaires)
 
A droite, la poussé d'archimède "s'échappe" : elle est appliquée à un élément extérieur au système.
 
A gauche, la poussée d'archimède est transmise au système via le fil.
 
Donc, le côté gauche reçoit une force orientée vers le HAUT égale au poids de liquide déplacé, moins le poids supplémentaire du système.
 

quid de la capillarité dans le fil à droite qui augmente la hauteur d'eau ?

Donc il y a bien transfert d'une partie du poids de la bille sur le plateau de la balance.

Pour une densité <1, c'est évident pour tout le monde.

Mais pour une densité >1...
La variation sur le peson est inversement proportionnelle à la grandeur de la densité ?
Plus la densité de la bille est importante, moins la variation lue sur le peson est grande ?

Ca voudrait donc dire qu'il existe, en fonction de la densité de la bille, une position d'équilibre de la balance (lorsqu'il y a équilibre avec le poids du plastique de la balle et du fil qui la retient).

Valeur constante, quelle que soit la densité >1 donc.  

 
Oui   Enfin c'est la diminution avant/après immersion qui est constante, pas le poids indiqué par le peson, qui lui dépend de la densité de la bille

Simplifions le système pour traiter ce point et plaçons-nous dans un cas théorique.

A droite de la balance on place un verre de 1kg d'eau.

A gauche, on place aussi un verre de 1kg d'eau.

La balance est équilibrée.

Dans le verre de gauche, on introduit une bulle d'air qu'on arrive par un système à définir à faire tenir au fond du verre.

Pour toi la balance se met à pencher à droite parce que le coté gauche est devenu plus léger ?   ²

vous confondez pas volumes et masses là ?
quand tu pètes dans ton bain, ta baignoire ne commence pas à monter au plafond que je sache ?

 
Faudrait savoir.
 
La valeur indiquée par le peson varie-t-elle en fonction de la densité de la bille suspendue, oui ou non ?    
 
 

 
Oui, c'est la diminution de la valeur avant/après immersion qui ne dépend pas de la densité.
 
Exemple : la bille fait 100 g. Avant immersion le peson indique 100 g, tu l'immerges et le peson indique 90 g.
Tu remplaces la bille par une autre bille plus dense de même volume qui fait 120 g. Avant immersion le peson indique 120 g, tu l'immerges et le peson indique 110 g.

 
Non : j'ai bien expliqué que j'isolais le système, donc en fait il y a d'autres forces à appliquer pour que ça ait un sens "pratique" (le poids de la bille, la réaction de la flotte, etc.)
 

 
Moi je dis non.

Plus simplement : le peson indique le poids de la bille moins la valeur de la poussée d'archimède, soit le poids du volume d'eau déplacé (ce qui au passage te permet de déterminer le volume de ta bille, puisque tu sais que 1cm3 d'eau pèse 1g)

(conclusion logique : la différence indiquée par le peson ne dépend que du volume immergé, pas de la densité de la chose immergée)

Pour le problème du verre, il suffit de regarder les forces s'appliquant sur le fond de ce dernier : la force hydrostatique est la même  (= S rho g h) car le niveau d'eau est identique dans les deux verres. Par contre, le verre de gauche est "soulevé" par la ficelle qui reprend la force d'archimède s'appliquant à la balle de ping-pong (dont on peut négliger le poids). Donc la balance se soulève côté balle de ping-pong.  
 

Donc, si on remplaçait la balance par un fil très fin, très solide et droit, le verre monte. Puis le fil est enlevé, le verre monte toujours, mais n'est plus limité par la balance.

Le verre se met en orbite en combien de temps ?

NB : Les forces à gauche s'annulent toutes en principe.

J'avais pensé à ça aussi en lisant rapidement, mais je pense qu'il oublie juste de préciser que si le verre de gauche est "soulevé" par la ficelle, il est aussi "plaqué" par la réaction de la force d'Archimède (comme à droite), si bien qu'en effet ça s'annule (au poids de la balle près) et dire que ça se "soulève" à gauche est certes vrai, mais je pense qu'il est plus correct de dire que ça penche à droite

Les forces à gauche ne s'annulent pas strictement, si on pesait le verre de gauche tout seul, on mesurerait exactement le poids du verre, de l'eau et de la balle de ping-pong.

 
Si l'objet est de densité faible, il flotte sur l'eau, le peson indique 0, son poids est entièrement transmis au plateau de la balance.
Celle-ci penche à droite.
 
S'il est de densité supérieur à 1, il coule et la poussée d'Archimède transmet au plateau un partie du poids de l'objet.
La balance penche à droite.
 
Je crois que seule la réalisation de l'expérience me convaincrai vraiment.    Sacré Archimède !

Côté gauche si on "ferme" le verre et qu'on ne sait pas ce qui se passe à l'intérieur (black box) ça veut dire que le comportement serait différent entre une balle de ping-pong attachée au fond, et une balle avec ficelle coupée, qui flotte à la surface (contenu identique dans les deux cas, mêmes masses de : eau, air, balle, ficelle) ?
Je n'y crois pas !

Pourtant, s'il n'y a aucune interaction avec l'extérieur de la boîte, ça devrait être pareil non ? Donc aucun allègement : on pèse toutes les masses en présence, peu importe comment elles sont placées.

Un truc m'échappe ?

Dans le cas de droite j'ai bien compris que le fil "retient" la différence de poids entre le volume d'eau déplacé et le poids de la bille (le peson pèse uniquement l'eau réelle + le surplus du volume déplacé par l'objet). Mais à gauche il (le fil) n'est pas relié à l'extérieur du système donc le poids de la bille doit s'ajouter au poids réel de l'eau et de celui du volume déplacé (qui sera intégralement compensé par la tension du fil).

Donc, pour moi, si le poids de la bille creuse excède celui du volume d'eau déplacé par la bille pleine, la balance penche à gauche, s'il est inférieur, ça penche à droite.
En l'occurrence, une balle de ping-pong ne pesant presque rien, ça penche à droite.

 
ça dépend, parce qu'il y a aussi le poids de la balle de pingpong à gauche  

Pour les éternels sceptiques ..
 
https://www.youtube.com/watch?v=b_8LFhakQAk

 
Pourquoi dis-tu que le comportement serait différent ? Il ne le serait pas.
 

 
Oui Mais dans cette expérience on considère à mon avis que la balle de droite flotte ("balle de ping-pong"  , "fil" ), donc est moins dense que l'eau, et que les deux sphères sont de même volume (même niveau d'eau)

 
Ptin c'est pas intuitif là

Merci, j'ai presque eu peur un moment mon raisonnement était donc bon.

Je demandais si le comportement serait différent parce que je pense qu'il ne l'est pas justement !
Que tu attaches ta balle au fond ou qu'elle flotte bêtement à la surface ne change rien, c'est d'ailleurs le raccourcis pris et bien expliqué sur la vidéo !!

Oui voilà, dis autrement c'est tout à fait ça !
À gauche, balle moins dense que l'eau, donc ça penche à droite.
Si balle creuse = même densité que l'eau  => équilibre
Sinon, ça penche à gauche.

cqfd #

 
Mais personne avait dit le contraire je crois

Ah je sais pas, j'ai pas suivi
surtout qu'on en parle sur plusieurs topics en fait é_è°

 
non.
 
 
Tu peux le prouver simplement : tu prends un machin plein d'eau, tu y immerges une balle de ping pong, et tu mets le tout sur une balance.
 
Si tu coupes le fil, le poids indiqué ne change pas.
 
En revanche, si tu pousses la balle sous l'eau, faut voir
 
 

 
Exact.
 
Cela dit, mon intuition me dit que si tu pousses la balle sous l'eau (au lieu de la laisser flotter), tu va voir que ça s'équilibre
 

Bon ben sacré Archimède donc.  

Encore que l'expérience n'est pas exacte : la balle à droite est laissée flottante sur l'eau alors qu'il faudrait qu'elle soit immergée.

Nan mais gfive a bien expliqué les forces et tout...