Masses et déplacement

Bo jour j'ai rien à faire cet après-midi 😉 question
Je charge mon boat de 500 kg de masses diverses pour un voyage plus la masse des 3 personnes par exemple.... Le bateau va t'il déplacer du coup 500 litres d'eau en plus sans compter les personnes ou cela dépend il de la forme de la carène ? Jean

L'équipage
06 août 2023
06 août 2023

La question est mal posée ou imprécise
Archimède repondrait que le suplément de volume immergé à déplacer est équivalent au volume de 500 litres d'eau, oui.
Pour la résistance à l'avancement, le volume immergé étant plus important, théoriquement le travail nécessaire à le faire avancer le sera aussi, mais il y aurait trop de variable à prendre en compte pour donner une réponse correcte (cas concret d'un ballast, par exemple)


06 août 2023

Le bateau va déplacer 500 l d'eau en plus... si c'est de l'eau douce. Un peu moins si c'est de l'eau de mer qui est plus dense.


06 août 2023

Le déplacement d'eau correspond à la masse totale du bateau, incluant marchandises et personnes à bord, peu importe la forme de la coque. Selon sa forme, ce qui changera plus ou moins c'est ton tirant d'eau.


Calypso2:Soyons précis, c'est le poids du déplacement d'eau qui est égal à la masse du bateau ·le 06 août 2023 17:41
matelot@19001:Le poids qui est égal à la masse ? 🤔🤔🤔·le 06 août 2023 17:57
FredericL:Non, le poids du déplacement d'eau est égal au poids du bateau, et non à sa masse. ·le 06 août 2023 17:58
Bouillabaisse:Le déplacement d’un navire flottant sur un liquide est défini comme la masse de liquide déplacé : il s’exprime donc en une unité de masse, la tonne ou le kilogramme. Le poids est la force de la pesanteur, dont l'unité de mesure est le Newton.·le 06 août 2023 18:50
06 août 2023

Et dans une écluse ????_


apzo22:C’est simpleLa pression atmosphérique diminue quand le bateau monte.·le 06 août 2023 17:29
Lady_C:Ça se discute. Vu les remous au remplissage, on peut avoir de l’eau gazeuse, avec une densité inferieure·le 06 août 2023 17:54
matelot@19001:@apzo22 : oui, 1 mbar tous les 9 m, environ.·le 06 août 2023 17:59
Bouillabaisse:La masse étant invariable, un bateau d'1 tonne déplacera toujours 1 tonne d'eau, qu'il soit en haut ou en bas. ·le 06 août 2023 19:03
ric56:C'est plus compliqué , en fonction de la densite de l'eau, salée ou non.Bon courage.·le 06 août 2023 19:49
Sypasi:Pas du tout plus compliqué : on parle toujours de la masse du volume de liquide déplacé.·le 06 août 2023 19:50
Bouillabaisse:Un kilo d'eau salée a exactement la meme masse qu'un kilo d'eau douce et meme qu'un kilo de mercure. Après, mais c'est un autre débat sans rapport avec le déplacement en masse, un volume d'un litre contient (au niveau de la mer) 1.000 grammes d'eau douce, contre ~1.024 grammes d'eau de mer. Ce qui veut dire, merci Archimède, que le litre (volume) d'eau de mer coulera dans de l'eau douce et qu'un litre (volume) d'eau douce flottera dans de l'eau de mer car l'eau douce est moins dense car son déplacement de 1 kilo ne lui permet pas de couler dans une eau plus dense dans laquelle le déplacement sera quand meme de 1 kilo.·le 06 août 2023 20:03
06 août 2023

Bon merci à tous visiblement c'est pas si simple... C'est juste une interrogation...


06 août 202306 août 2023

Les réponses apportées mélangent souvent masse et poids.

Cela est dû au fait que nos balances nous disent que nous faisons par exemple 70kg, ce qui est faux. Nous pesons en fait 70 Newton, avec une masse d’environ 7 kg. Ce que la balance mesure est une force, pas une masse, mais nous parlons tous en kg au lieu de Newton, et mélangeons tout.

Revenons au volume d’eau déplacé de l’énoncé :
celui-ci est directement lié à la poussée d’archimede, qui est une force (qui s’exprime donc en Newton pas en kg).

La poussée d’archimede étant égale au poids total du bateau, cela donne :
mg = pgV => V = m/p

La forme de la carène ne joue donc aucun rôle sur cela, seule la masse (pas le poids) totale du bateau compte.

Et en 1ere approximation cela ajoutera bien environ 500l (on peut corriger en divisant par la densité de l’eau de mer), de déplacement supplémentaire au bateau.


johann78:C’est bien de mettre des -, argumenter c’est mieux.·le 06 août 2023 21:07
bil56:c'est toi pour le coup qui a tout faux !kg ~ daN./.·le 06 août 2023 21:12
bil56:et même plus précisément sur terre: 1 kg ~ 9.81 N·le 06 août 2023 21:14
johann78:Si ta balances mesure une masse alors celle ci devrait être constante non ? Alors prends ta balance, va a l’equateur regarde le résultat, puis va au pole nord et tu verras que ce n’est pas le même. Je sais que l’on trouve de tout sur le sujet sur internet mais c’est ainsi, nos pèse personnes ne mesurent pas notre masse…·le 06 août 2023 21:14
johann78:J’ajoute une référence Wikipedia :´Dans le langage courant, on assimile le poids à la masse et on l'exprime de manière erronée en kilogrammes’·le 06 août 2023 21:20
johann78:A tous ceux, qui sûr d’eux, ne sont pas d’accord avec moi, argumentez, et lisez cet article : fr.m.wikipedia.org[...]i/Poids ·le 06 août 2023 21:32
johann78:@bil56 : prends ta balance, sur terre tu lis par exemple 70kg (prenons g=10). Maintenant va sur une planète où g = 1. Ta balance va indiquer 7 kg.Comme g = 1 ton poids et ta masse son identique. Ta masse est donc bien de 7kg et ton poids sur terre de 70N·le 06 août 2023 21:42
FredericL:Ça dépend de la balance. Certaines mesurent des poids, mais une balance de Robertval ou les balances à contrepoids qu'on trouvait avant chez les médecins ou les pharmaciens mesurent des masses, et donnent le même résultat à l'équateur ou aux pôles, ou sur la lune. ·le 06 août 2023 22:18
johann78:Une balance par principe ne peut mesurer que des forces. On peut effectivement en déduire la masse ensuite suivant le type de balance utilisée., tu as raison.On conclut rapidement qu’une balance mesure donc la masse, mais c’est faux. Il suffit de mettre cette balance en apesanteur dans la station internationale par exemple : donne t’elle toujours une lecture quelconque ? Non, elle est inutilisable, car elle ne mesure pas la masse directement mais indirectement, en ayant besoin de la gravité.·le 06 août 2023 22:26
06 août 2023

avec vos explications alanbiquées je pensais savoir ,mais maintenant je suis à la masse .es-ce que c'est la même .?


johann78:Ben non, alain tu sais bien que, encore une fois on a tout inversé, la masse c’est en réalité le +, pff que c’est compliqué tout ca…·le 06 août 2023 21:42
Calypso2:Enfin un peu d'humour, j'ai toujours pensé qu'il est très compliqué de faire simple ·le 06 août 2023 22:30
07 août 2023

Ouf je pensais pas autant m'amuser en lançant ce sujet
Donc si que j'ai bien compris
Quand je dépose 500 kg de masses diverses (quantité de matière) pesées avec une grande balance de Roberval et que je les dépose dans le bateau je vais donc bien redeplacer 500 litres d'eau de mer donc je m'enfonce ?? Quelque soit la forme de la carène... Sinon en effet pourquoi les coureurs océanique style Vendée feraient ils la chasse au poids ?
Et pourtant...
Si je met ces mêmes objets qui vont de la ceinture de plomb au duvet en passant par le Ricard dans une immense bassine pleine à ras bord je ne déplacerais pas du tout 500 litres... Ne serrais ce que m'a ceinture de plomb de 11 kg qui n'en déplacera qu'un seul litre
Donc ma carène est une balance ??
Ouf jean


Bouillabaisse:1er point, plus la masse à déplacé est élevée, plus l'énergie nécessaire à la déplacer est importante. 2ème point, à surface égale selon la forme de la carène (fond plat ou en V par exemple) le bateau aura besoin plus ou moins de s'enfoncer pour déplacer la meme masse d'eau. Dernier point, le déplacement d'un navire s'exprime toujours en Masse, jamais en Volume, d'où tes questions plomb/plume. Par exemple, une bille de fer de 1 kilo va couler parce qu'elle n'a pas le volume nécessaire pour déplacer 1 kilo d'eau, mais si ton kilo de fer est façonné comme un bateau, il flottera car il pourra déplacer plus d'un kilo d'eau. CQFD·le 07 août 2023 10:05
07 août 2023

Ça doit être yohann 78 qui tient le bon bout en debut des réponses.
Ces 500 kgs de masses de matières correspondent en fait à un poids de 50 newton's puisque la gravité est proche de 10 ( 9.81)
Y a t'il un physicien dans le bateau hisse et oh???
Jean


pepere:Et ben, y a du boulot …. Pas besoin d’être physicien, c’était du programme de première il y a 40 ans. Principe de base sur un solide : sommes des forces exercees sur ce solide = à sa masse x son accélération.Le poids est une des forces. p= m x g. G étant l’accélération de la pesanteur. Pour quelqu’un dont la masse est de 70 kg, son poids est de 70 x 9.81. Et non pas l’inverse. ·le 07 août 2023 05:13
Prospero:Le poids c'est pas des A/h ? 😂·le 07 août 2023 06:49
07 août 2023

Rebonjour... Ça m'amuse trop
Donc je met dans mon boat 500kg de matière de densité 1 au litre soit 500 litres... La coque déplace 500 litres OK ?... Je jette tout dans l'eau ça flotte tout seul donc pas de déplacement d'eau... D'où l'idée que ma coque est une balance
Jean


07 août 202307 août 2023

Comme tu n'as pas grand chose à faire aujourd'hui, je te propose une petite expérience scientifique :
- tu te sers un pastis bien tassé,
- dans ton verre tu mets un glaçon et tu vas t'apercevoir que le niveau de l'eau dans ton verre va monter d'une hauteur = volume de liquide déplacé divisé par la surface du verre... le glaçon c'est ton bateau,
- après tu rajoutes des trucs sur le glaçon (des cacahuètes ou des chips par ex), et là tu vas voir que le glaçon d'enfonce et que le niveau de ton pastaga augmente dans le verre... ça c'est ton bateau avec les gens dedans...
Une fois que tu as compris le principe, les vrais chiffres en fait tu t'en fous un peu vu que tu es en vacances... et donc tu bouffes les cacahuètes et/ou les chips, et tu sirotes ton pastis peinard.
Si tu as un doute ou que tu as mal compris ton expérience, tu peux te servir un 2e pastis... mais attention, pas un 3e car là on passe de l'expérience scientifique à l'alcoolisme ...quoique je ne suis pas très sûr !


Prospero:Et si la cahuete tombe du glaçon à l'eau du verre ? Ou pire, à l'eau de l'écluse ? ·le 07 août 2023 06:49
Semper Fi:dans le verre... on repêche avec les doigts !!!! Dans l'écluse... on se ressert un 2e pastis direct !·le 07 août 2023 08:12
07 août 2023

Oui, ta coque est une balance tant qu'il ne repose pas sur le fond. Sauf que ton bateau n'est pas gradué, et qu'il ne s'enfonce pas tout plat. Donc c'est autant une balance qu'ol est aussi un combustible ou un parasol : on trouve mieux pour moins cher.

Attention néanmoins : le bateau flotte dans un liquide de densité pas toujours égale à 1, et dans un second fluide de faible densité (l'air) donc 1kg de plomb l'enfoncent plus qu'1kg de plume, et surtout 1kg d'air.

Aussi, si vous avancez, la forme de la coque joue un peu : si vous dejaugez, vous déplacez moins d'eau.


Semper Fi:Dans mon expérience, c'est le moment ou tu fais tourner les glaçons dans ton verre...·le 07 août 2023 08:11
07 août 2023

Hello,
Si,si il y a des bateaux gradués, peut être même tous les cargos ?
On voit des traits parallèles à la flottaison qui leur indiquent le chargement avec l'enfoncement de la carène.
Ce qui est bien avec ce post, c'est que si au départ on croit savoir,avec tous ces avis multiples et différents au bout du compte on n'y comprends rien...
Merci à ceux qui rajoutent les ampères heures j'y mettrai bien une lichette de Spade tiens...
Est-ce que une Spade avec sa forme s'enfonce plus vite qu'une Cqr, à poids égal ou masse équivalente ou déplacement identique, à 24,8 noeuds de vent constant et 32,6 en rafales(32,8 les plus fortes) ?


roc:Mais la Spade est meilleure si on tient compte du vent apparent.·le 07 août 2023 18:41
ric56:Au mouillage, c'est du vent apparemment ou réel !!!Tu mouilles à quelle vitesse ??et après,C'est gagueste·le 07 août 2023 19:12
Prospero:Pas Ah mais A/h c'est plus n'importe quoi 😋·le 07 août 2023 22:22
07 août 202307 août 2023

@james, ce que j'ai écrit n'est pas un avis, mais les simples faits physiques de la mécanique Newtonnienne telle qu'enseignée au lycée.

La masse est invariante, elle est la même sur terre, dans l'espace ou sur la lune.
Le poids c'est ce que nous ressentons, lui varie : en apesanteur il est nul et on flotte, sur la lune on se sent plus léger...

Ce que nous appelons communément kg sont en fait des Newtons, c'est malheureux mais c'est ainsi. On parle souvent de masse alors qu'il s'agit en fait de poids.

Mais en réalité c'est encore plus complexe que ça : la gravité n'est pas une force, c'est une déformation de l'espace temps (relativité générale). La masse est difficile à mesurer, il s'agit en fait de la somme des énergies des composants des particules (le célèbre e=mc2, avec un petit peu d'ajout lié au fameux boson de higgs) et les physiciens parlent ainsi plutôt en énergie qu'en kg.

Bien sûr pour nôtre quotidien l'approche de newton est largement suffisante, mais attention de ne pas se prendre les pieds dans le tapis entre masse et poids.


James :C'était juste pour amener un touche d'humour...Plus c'est simplement exprimé mieux on comprend non ?·le 07 août 2023 15:34
Calypso2:Et pour compléter Archimede exerce une force de bas en haut pour supporter la masse du bateau c'est pas beau ça,, 😜·le 07 août 2023 15:53
roc:"les simples faits physiques de la mécanique Newtonnienne telle qu'enseignée au lycée" ah non, j'ai peur qu'il y ait pas mal de choses pas réellement enseignées comme ça au lycée, ou alors je comprends mieux le tas d'idioties que je peux entendre parfois.·le 07 août 2023 18:47
07 août 202307 août 2023

Les lignes sur les cargos n'indiquent pas la masse, mais l'enfoncement max autorisé suivant la densité de l'eau :
TF (Tropical Fresh water) = Eau douce tropicale
F (Fresh water) = Eau douce
T (Tropical) = Eau salée tropicale
S (Summer) = Eau salée en saison estivale
W (Winter) = Eau salée en saison hivernale
WNA (Winter North Atlantic) = Eau salée en saison hivernale sur l'Atlantique nord

Plimsoll Mark

A noter que le déplacement max autorisé (en tonnes) est toujours le même dans tous les cas.


Calypso2:Ces marques de charge c'est compliqué. L'appellation saison été hiver en fait ce sont des zones géographique exemple la Med c'c'est été toute l'année Atlantique nord c'est hiver même l'été Ce qui fait que suivant sa zone de navigation le navire devra avoir un déplacement different·le 07 août 2023 16:34
Fregoli:Non, la masse du bateau est toujours la même, les marques correspondent à la densité moyenne de l'eau.·le 07 août 2023 16:57
Bouillabaisse:La Masse est invariable* peu importe la saison, la température ou quoi que ce soit d'autre. Donc le Déplacement d'un navire est invariable aussi. Il semble que les cours de Physique de 4ème soit loin pour beaucoup ;-) . * en Relativité Restreinte cf Albert Einstein, ce qui est le cas pour nous sur Terre.·le 07 août 2023 18:04
roc:"Atlantique nord c'est hiver même l'été" Ah, merci Calypso ! Ca c'est un bon argument pour ma femme qui voudrait absolument me trainer en Ecosse en été : ça ne sert à rien, autant y aller en hiver !·le 07 août 2023 18:47
Calypso2:Soyons précis pour ceux que cela intéresse.La base du déplacement est donné par la barrette qui est dans le cercle à gauche du dessin. A partir de cette base on a des corrections de hauteur de FB qui sont donnés suivant la densité de l'eau,, (surtout eau douce) et en fonction de la dangerosité de la zone de navigation. Ces corrections s'applique au tirant d'eau de la marque de base. De mémoire la correction tropicale est plus 1/75 du TECe qui fait que l'on a une variation du déplacement.Donc critères sont pris en compte, la densité et la difficulté de la zone de navigation ·le 08 août 2023 10:49
Calypso2:Donc 2 critères ·le 08 août 2023 10:50
07 août 2023

J'en remet une couche: 1kg=10N


Lulu2:Plus exactement : 1 kg (force) = 9,806 65 N·le 07 août 2023 17:26
Bouillabaisse:Sur Terre, au niveau de la mer, pas ailleurs ^^ ·le 07 août 2023 17:54
johann78:Ben non, 1 kg n'est pas égal à 10N. Comment 2 unités différentes pourraient être égales ? 1 choux = 10 carottes ? Le kg force n'est plus utilisé, et quand à g cela dépend du lieu (latitude et hauteur principalement)·le 07 août 2023 18:05
PeeFl:Trouvez moi une note de calcul ou l'écart 9.81/10 (moins de 2%) est pris en compte. En calcul "terrestre" les incertitudes sur la résistance des matériaux, les échantillonnages réels et les caractéristiques dimensionnelles effectives de l'objet que l'on calcule présentent des écarts biens supérieurs à ces 2%. S'il y a moins de 10% d'écart (en plus) entre le déplacement à vide de votre bateau et le déplacement calculé, le chantier a fait du bon travail.·le 08 août 2023 09:25
07 août 2023

J'en remet une 2eme couche, un bateau de 10m va s'enfoncer d'environ 2cm de plus si on ajoute 500kg, ce qui ne voudra pas dire qu'il n'est pas dans ses lignes puisque l'architecte a prévu équipage et bagages dans le déplacement et la position des centre de carène et gravité théoriques. Donc les performances théoriques (vitesse et couple de redressement sont conservées)


ric56:Entre un couloir lesté et une luge, l'enfoncement est différent.Et Archimerde alors !! ·le 07 août 2023 18:37
07 août 2023

Moi, j'ai envie de dire que ça dépend si on a un courant de 12 ou 24 volts à l'alternateur.


Sypasi:mesuré en Ah ou en A/h comme certains en causent parfois ? ? ? ·le 07 août 2023 21:35
Prospero:Pas un courant, un amperage 😉·le 07 août 2023 22:30
07 août 2023

Alors pour reprendre 2-3 petites choses.
Le déplacement d’un navire c’est la masse de liquide -deplacée- par la partie immergée du dit navire. On l’exprime en tonne. On peut aussi le considérer comme le volume immergé multiplié par la masse volumique du liquide. (Un navire de 3,45t aura le même déplacement dans l’eau que dans le mercure)
La pousse d’Archimède, c’est le déplacement multipliée par la gravité, qui vas donc compenser le poids du navire. Il y a donc un lien direct entre deplacement et poids.
Quelque soit la forme de carène, le déplacement pour un même poids de bateaux sera le même, l’augmentation de son déplacement en fonction du chargement aussi. Il ne faut pas confondre avec son enfoncement (son augmentation de tirant d’eau) qui lui est fonction de la forme de la carène (du volume de la carène à ses différentes hauteurs.


moana29s:Ok Vili.... et le boson de Higgs 🤔·le 07 août 2023 23:42
Vili Oumo:Le bison de higgs? Il a disparu a la fin du pléistocène supérieur.·le 07 août 2023 23:46
roc:Vili Oumo, c'est rafraichissant de lire (enfin) un post comme le tien ci dessus. Merci !·le 08 août 2023 10:58
L'ile aux marins, Saint Pierre et Miquelon

Phare du monde

  • 4.5 (71)

L'ile aux marins, Saint Pierre et Miquelon

2022