T2.1. Equilibre d’une cloche renversée.
On renverse une cloche
cylindrique de section s, de hauteur h
et de masse m, et on la laisse descendre
verticalement dans une cuve à eau. La cloche
s'enfonce dans l'eau en emprisonnant l'air qu'elle
contenait et occupant initialement son volume
intérieur.
A l'équilibre, la cloche
flotte, la pression atmosphérique vaut Po et
la masse volumique de l'eau est
ρ. L'épaisseur
des parois de la cloche est supposée négligeable.
- Déterminer y en
fonction de h, m, g, s et Po.
- Déterminer x en
fonction de h, m, g, s,
ρ et Po.
- A quelle condition sur le
volume Vo = hs de la cloche
celle-ci peut-elle effectivement flotter ?
