le poids d'une mouche ?

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le poids d'une mouche ?

Bonjour !Petite question de pesée :si on pèse sur une balance un bocal fermé contenant une mouche, la masse de la mouche sera-t-elle prise en compte si elle vole dans le bocal ?merci pour vos réponses inspirées ...A.Etudiante CRPE

Bonjour,Si la mouche vole dans le bocal son poids (P = mg i.e. force résultante de sa masse) et donc sa masse ne sera pas prise en compte par la balance.

Le poids d'un objet est une force. Lorsqu'on pose quelque chose sur le plateau d'une balance, celui-ci exerce en réaction, une force de sens opposé mais de même intensité que le poids de l'objet posé (action = réaction), donc la balance ne permet de déterminer la masse d'un objet que si celui-ci est en contact avec le plateau.Pour voler, la mouche doit combattre son poids donc, elle va par le mouvement de ses ailes, provoquer une réaction de l'air qui va se répercuter dans tout le bocal et notamment jusqu'au fond de celui-ci ce qui fait que le poids de la mouche va être pris en compte par le plateau et ainsi la masse.Petite remarque, cela ne reste vrai que tant que le bocal est fermé.

(non vérifié)

bonjour, ces petits problèmes de physique et de vie courante m'amusent toujours (même si ce n'est pas du programme) et que je réponds souvent faux. Peut-être les vacances sont-elles à l'origine de l'absence de réponses... 1) Je pense que - si le bocal est fermé et si la mouche à l'intérieur est en vol stationnaire la balance donnera une certaine valeur - si la mouche amorce un piqué accéléré, la valeur indiquée diminue - si la mouche s'élève, la valeur indiquée augmente 2) on doit pouvoir écrire une équation représentant la valeur indiquée par la balance lorsque la mouche est dans le bocal fermé, avec les paramètres suivants: masse du bocal, poussée d'Archimède sur le bocal (pression de l'air), accélération de pesanteur (g), masse et accélération de la mouche3) je réponds à la question posée: oui la valeur indiquée par la balance prend en compte la masse de la mouche Pour ceux qui aiment ces problèmes de physique amusante je conseille Le carnaval de la Physique, Jearl Walker, DunodLa physique du quotidien, Istvan Berkes, VuibertCharles-Henri Eyraud

Il faut faire une étude expérimentale pour vérifier si le poids de la mouche est pris en compte par la balance quand la mouche vole dans le bocal fermé, parcequ'il me semble que la balance mesure la masse du corps qui exerce une force sur sa surface de contact mais la mouche en volant n'est pas en contact avec le bocal ou avec la balance donc son poids n'est pas pris en compte par la balance. Mais la physique est une science expérimentale ,donc il faut faire des expériences. Merci.

Cette question fait partie des quelques 250 casse-tête de Yakov Perelman, Oh, la physique !Le déplacement (vertical) de la mouche à l'intérieur du bocal entraîne un déplacement (vertical, sens opposé au déplacement de la mouche) du plateau, pour que le centre de masse du système isolé conserve sa position initiale...La valeur indiquée par la balance prendra toujours en compte la masse de la mouche quoi qu'il arrive.

HG

Deux réflexions :- la mouche est dans un système clos et non déformable ; elle peut faire ce qu'elle veut sans que cela intéresse l'extérieur, donc la balance ; la valeur indiquée reste la même, prend donc en compte la masse de la mouche, que celle-ci soit posée ou en vol ;- en imaginant que le vol de la mouche crée une surpression sur les parois du bocal, on pourrait supposer que l'indication de la balance va varier. Mais la réaction du bocal en verre (donc non déformable) ne concerne pas le plateau de la balance. La valeur indiquée sera toujours la même (masses du bocal et de la mouche). Une expérience possible pour se convaincre serait de placer sur le plateau d'une balance un flacon en verre pyrex (donc pratiquement pas dilatable) rempli d'air et bouché. Exposé au soleil, l'air aurait tendance à se dilater. Le flacon étant fermé, cela se traduirait par une augmentation de la pression de l'air. Est-ce que la balance s'en apercevrait ?

Et si la mouche, par manque de nourriture ou à force de s'agiter, maigrissait, que dirait la balance?

La mesure du poids sur une balance, est basée sur le fait que le système étudié est à l'équilibre: la somme des forces appliquées à l'objet (gravité et réaction du support) est nulle.Or quand la mouche vole, elle apporte de l'énergie: le système bocal+mouche n'est plus à l'équilibre. Pour illustrer cette notion de système à l'équilibre, on peut réaliser les observations suivantes: - je me tiens immobile sur une balance: celle-ci indique mon poids; - si je saute sur le plateau de la balance, j'apporte de l'énergie au système: le poids indiqué va augmenter bcp lorsque je prends mon impulsion. - lorsque je suis en l'air, le poids affiché baisse très rapidement, pour réaugmenter violemment lorsque je retombe sur la balance. Tout au long de ce processus, à aucun moment la balance n'indique mon poids, mais traduit seulement les forces que j'exerce sur son plateau à un instant donné.La mouche, elle, arrive à rester dans les airs, contrairement à nous, mais on ne peut pas en conclure qu'elle vole en "s'appuyant" sur la colonne d'air qui la sépare du fond du bocal (auquel cas on pourrait effectivement la peser). Ses déplacements provoquent probablement des turbulences dans le bocal, qui pourraient donc être visibles par l'oscillation de l'aiguille de la balance, si celle-ci est vraiment très sensible.

Pour répondre à ceux qui pensent pouvoir mesurer le poids de la mouche :Leur raisonnement s’appuie plus ou moins explicitement sur une notion sous-jacente commune : le phénomène de poussé d’Archimede. Ce phénomène n’intervient pas dans le vol de la mouche, s’appuyer dessus pour raisonner risque de donner des conclusions erronées. Ca pourrait marcher si …Si on était dans l’action-réaction (principe de mesure de la balance) : on prend un bocal d’eau et on y place une bille creuse capable de flotter. Cette flottaison est assurée par une pression équivalente au poids du volume d’eau déplacé par la bille. Dans ce cas, cette pression est exercée, en réaction, sur le fond du bocal : en y plaçant une balance on pourrait imaginer y mesurer une force liée au poids de la bille (à condition que tout ca soit à l’équilibre).Mais on n’est pas dans l’action-réaction.Dans le cas de la mouche il est clair que sa densité par rapport à celle de l’air implique qu’elle se maintient en l’air par son vol et non par flottaison. Pour voler (comme un hélicoptère par exemple) ce n’est pas de l’action-réaction mais des effets de surpression-dépression locale (force de Venturi) : en clair la mouche (ou l’hélicoptère) ne vole pas en prenant l’air du haut pour le pousser vers le bas (ca c’est plutôt les hovercrafts et ca monte pas bien haut) mais c’est le mouvement des ailes (ou pales) associé à leur géométrie particulière qui provoque un écoulement de l’air plus rapide au dessus qu’en dessous (l’effet venturi implique ensuite que ce phénomène se traduise par une poussée vers le haut sur la surface de l’aile). Ces effets locaux ne se répercutent pas sur les parois du bocal (du moins pas comme dans le cas de la poussée d’Archimede) : il n’y a pas de « réaction » de l’air à transmettre, juste des turbulence.Pour simplifier, la mouche est aspirée par l’air au prix d’efforts musculaires et de quelques turbulences locales, elle compense ainsi son poids et la balance n’a rien à mesurer, si ce n’est la pression atmosphérique qui, elle, n’aura pas bougé d’un pet (de mouche !).

Pour répondre au message d'Alain : si la mouche, par manque de nourriture, venait à maigrir, cela ne changerait rien car le système est clos. La matière organique que perdrait la mouche se retrouverait dans le bocal, par exemple sous forme de CO2 ou d'eau.Au final, toujours autant de matière dans le bocal, et donc à priori toujours le même poids.Bonne soirée,David