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.
1. Déterminer les hauteurs
x et y
repérant les surfaces libres de l'eau
par rapport aux bords de la cloche.
2. A quelle condition sur le volume
Vo = hs
de la cloche celle-ci peut-elle effectivement flotter ?

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