Mesurer correctement la densité d’un monnaie

Bonjour,

Voici un lien qui explique comment mesurer correctement la densité avec une balance.

Retenir le montage en cadre suspendu, puisque votre balance n’a sans doute pas de trou de suspension dans le plateau.

https://www.canada.ca/fr/institut-conservation/services/publications-conservation-preservation/notes-institut-canadien-conservation/densite-metal.html

Yaka.

on mesure d'abord le cadre seul, pour tarer la balance avec le crochet “sec”

Puis la pièce seule dans l'air.

Puis la pièce dans l'eau.

Idéalement en faisant un “crochet métalique”, on peut inclure la tare du crochet dans l'eau en l'abaissant (en montant le verre) impérativement au même niveau pendant la tare ET pendant la mesure.

Idéalement, il faudrait un système de suspension de densité 1 (comme certains plastiques) pour ne pas fausser les mesures.

A défaut, il faut compenser la tare avec le crochet immergé, à hauteur prédéfinie.

Cette méthode est décrite quelque part sur le site, dans une section qui s'intitulait Numisdoc.

Section supprimée, bien dommage 

Je persiste à penser que ma méthode est plus simple à mettre en œuvre dans une cuisine

https://www.colleconline.com/fr/users/258/potator-ii/blog/134/calcul-de-la-densite-specifique-masse-volumique-une-monnaie

Oui la technique canadienne est pas évidente à mettre en place, je préfère ta technique potator, c'était celle qui est décrite sur numisdoc.

Oups …

re-oups

PS. pour ceux qui ont peur, pas de conflit entre Potator et moi, on s'est expliqué en privé avant que je ne me permette de poster sur sa méthode.

Mouais, c'est un peu condescendant quand même !

Potator II

Mouais, c'est un peu condescendant quand même !

Pour ma défense, je n'ai absolument pas mentionné ta méthode dans mon premier post.

Bien que je l'avais trouvée sur Internet, je l'ai laissé en dehors du débat.

J'ai juste posté une méthode, (et c'est toi qui a posté la tienne.)

Bon bref, j'ai ré-essayé et à ma grande stupeur il se passe effectivement quelque chose sur la balance.

(Lors de ma première mesure ma balance m'avait mentie en figeant l'affichage :-/  )

Je ne crois pas pour autant que ta méthode soit juste,

mais je vais chercher pourquoi la balance bouge, 

Bizarre, 

@+

Bon ben … je sais pas comment on fait ses plus plates excuses, mais je te fais les miennes !

Effectivement ta méthode fonctionne !

J'ai lavé mon cerveau avec l'eau d'Archimède, et il se trouve que tout corps plongé dans un liquide subit une poussée "vers le haut" égale à la masse du volume de liquide déplacé.

Pour fournir cette poussée vers le haut, il faut s'appuyer sur le fond du bocal de la force inverse.

On pèse donc bien le poids de l'eau déplacé, et donc son volume si sa densité est égale à 1.

Au pire, on pourrait corriger la méthode en utilisant la masse volumique de l'eau à 20°, qui n'est pas tout à fait 1.

Techniquement on ne mesure pas directement une masse, puisque la masse d'eau n'a pas changée dans le bocal.

Le résultat est donc issu d'une variation de pression, qui provient de la variation de hauteur de l'eau, provoquée par l'immersion de la pièce.

On peut aussi utiliser de l'acétone, ou un solvant n’abîmant pas le métal.

Dans ce cas corriger le calcul de volume avec la densité du liquide à la température de l'essai.

Un lien plus simple avec les deux méthodes bien expliquée et quelques liens vers Archimède.

http://www.sulka.fr/outils/densite

Je vais acheter une autre balance !*%##??! de matériel chinois.

Et encore désolé PotatorII de t'avoir contredis !

Pour ceux qui veulent sauvegarder en format pdf, car le web est parfois volatile :

https://drive.google.com/file/d/1UR-Jf814PwckJIyzNTWTeTvaj-s_7FTm/view?usp=sharing

Bonjour à tous,

mais où est donc Numidoc. ??  Ici: 

Taper sur “ Plus” (à côté de “ Forum”)

Taper sur “FAQ”. FOIRE AUX QUESTIONS

Descendre jusqu'à la section " Divers et

Taper sur : Où est Numisdoc ?

Voir en fin de page et taper sur Outils et conseils pratiques (7)

Puis sur la première rubrique :

https://fr.numista.com/numisdoc/determiner-le-metal-d-une-piece-9.html 

Et la magie informatique devrait s'opérer,

Au plaisir de vous lire.

Patrick 

bonjour

L'équation donnée, pa − pb = ρgh, suggère que la différence entre deux pressions, pa  et pb, est égale à la masse volumique du fluide, ρ, multipliée par l'accélération de la gravité, g, et par la hauteur, h. 

Cette équation est une forme de l'équation de la pression hydrostatique.

L'équation de la pression hydrostatique stipule que la pression dans un fluide statique augmente avec la profondeur. Cette augmentation de pression est due au poids du fluide situé au-dessus d'un point donné.

Dans l'équation donnée, pa est la pression au point A, pb est la pression au point B, ρ est la masse volumique du fluide, g est l'accélération de la gravité, et h est la hauteur entre les deux points.

Pour utiliser cette équation, vous devez connaître les valeurs de pa, pb, ρ, et g.

Voici quelques exemples d'utilisation de cette équation :

Calculer la différence de pression entre deux points dans un fluide. 

Si vous connaissez la pression à un point, la masse volumique du fluide, et la hauteur entre les deux points, vous pouvez calculer la pression à l'autre point en utilisant cette équation. Par exemple, si la pression au point A est de 100 Pa, la masse volumique du fluide est de 1000 kg/m³, l'accélération de la gravité est de 9,81 m/s², et la hauteur entre les deux points est de 10 mètres, alors la différence de pression entre les deux points est de 981 Pa.

Déterminer la hauteur entre deux points dans un fluide connaissant la différence de pression entre les deux points. 

Si vous connaissez la pression à un point, la masse volumique du fluide, et la différence de pression entre les deux points, vous pouvez calculer la hauteur entre les deux points en utilisant cette équation. 

Par exemple, si la pression au point A est de 100 Pa, la masse volumique du fluide est de 1000 kg/m³, la différence de pression entre les deux points est de 981 Pa, et l'accélération de la gravité est de 9,81 m/s², alors la hauteur entre les deux points est de 10 mètres.

ALM

bonjour

 

L'équation donnée, pa − pb = ρgh, suggère que la différence entre deux pressions, pa  et pb, est égale à la masse volumique du fluide, ρ, multipliée par l'accélération de la gravité, g, et par la hauteur, h. 

Cette équation est une forme de l'équation de la pression hydrostatique.

L'équation de la pression hydrostatique stipule que la pression dans un fluide statique augmente avec la profondeur. Cette augmentation de pression est due au poids du fluide situé au-dessus d'un point donné.

Dans l'équation donnée, pa est la pression au point A, pb est la pression au point B, ρ est la masse volumique du fluide, g est l'accélération de la gravité, et h est la hauteur entre les deux points.

 

Pour utiliser cette équation, vous devez connaître les valeurs de pa, pb, ρ, et g.

 

Voici quelques exemples d'utilisation de cette équation :

 

Calculer la différence de pression entre deux points dans un fluide. 

Si vous connaissez la pression à un point, la masse volumique du fluide, et la hauteur entre les deux points, vous pouvez calculer la pression à l'autre point en utilisant cette équation. Par exemple, si la pression au point A est de 100 Pa, la masse volumique du fluide est de 1000 kg/m³, l'accélération de la gravité est de 9,81 m/s², et la hauteur entre les deux points est de 10 mètres, alors la différence de pression entre les deux points est de 981 Pa.

Déterminer la hauteur entre deux points dans un fluide connaissant la différence de pression entre les deux points. 

Si vous connaissez la pression à un point, la masse volumique du fluide, et la différence de pression entre les deux points, vous pouvez calculer la hauteur entre les deux points en utilisant cette équation. 

Par exemple, si la pression au point A est de 100 Pa, la masse volumique du fluide est de 1000 kg/m³, la différence de pression entre les deux points est de 981 Pa, et l'accélération de la gravité est de 9,81 m/s², alors la hauteur entre les deux points est de 10

Ah ah ah

ALM

bonjour

 

L'équation donnée, pa − pb = ρgh, suggère que la différence entre deux pressions, pa  et pb, est égale à la masse volumique du fluide, ρ, multipliée par l'accélération de la gravité, g, et par la hauteur, h. 

…/…

 si la pression au point A est de 100 Pa, la masse volumique du fluide est de 1000 kg/m³, la différence de pression entre les deux points est de 981 Pa, et l'accélération de la gravité est de 9,81 m/s², alors la hauteur entre les deux points est de 10 mètres.

Ah, enfin une explication claire et limpide !

A noter que si l’on faisait le calcul de masse en mesurant la différence de hauteur de l’eau -donc de la pression générée par cette augmentation de hauteur dans le gobelet et de la surface de l’eau dans le gobelet à l’endroit où s’applique l’élévation, il faudrait corriger du facteur 1,019 pour corriger les Newton en kilogramme.

Tu vois Potator, on est loin de ton explication qui dit ”on mesure le poids de l’eau déplacée ”

explication inadmissible puisqu’il n’y a pas plus ni moins d’eau dans ton gobelet, la masse de l’eau reste strictement la même dans la mesure. 

Pourtant l’affichage de la balance change alors que la pièce est tenue par la ficelle et ne touche pas gobelet,  c’est de la magie noire…

la pièce, plus lourde que l’eau, s’enfonce. l’eau doit monter pour s’échapper.

suivant le diamètre du gobelet (conique ! sic !) l’augmentation de cette hauteur est inveversement proportionnelle à  la surface, alors que l’augmentation de la pression est proportionnelle à cette hauteur. La force résultante est donc la même peu importe le diamètre du gobelet (F=PxS)

La balance , qui elle s’en balance de tout ça, va mesurer la masse correspondant à la force qui lui est appliquée. Comme elle est déjà en kilogramme, elle se paye le luxe d’ignorer la difference entre kilogramme et Newton.

Un point à noter, je prendrais plutôt un ”verre” qu’un gobelet en plastique.

Pour une grosse pièce,  avec une variation de hauteur d’eau importante, l’augmentation de la pression va déformer les paroies du gobelet. La variation de hauteur ne correspondra plus à l’état oû la balance a été calibrée, et le résultat sera faussé.

c’est épatant.     

Tu lâches rien toi, hein 😏

Tu vois Potator, on est loin de ton explication qui dit ”on mesure le poids de l’eau déplacée ”

explication inadmissible puisqu’il n’y a pas plus ni moins d’eau dans ton gobelet, la masse de l’eau reste strictement la même dans la mesure. 

Y'a pas plus d'eau, bien sûr, y'a plus de volume, puisque la monnaie trempe dans l'eau et déplace son volume d'eau. Comme la monnaie est suspendue, et pas posée au fond du gobelet, elle agit sur la balance comme si elle était de l'eau (j'ai dit “comme si”)

1 ml d'eau=1 gr d'eau, on est d'accord ?

Si on a un volume de 103 ml et qu'il ne pèse plus que 100 gr, alors ce n'est plus de l'eau. Je te perds ou tu me suis ?

Potator II

 

1 ml d'eau=1 gr d'eau, on est d'accord ?

Si on a un volume de 103 ml et qu'il ne pèse plus que 100 gr, alors ce n'est plus de l'eau. Je te perds ou tu me suis ?

hé hé,  si tu as 103ml d’eau et qu’il ne pèse plus que 100 gr, c’est que tu es sur une montagne.

En fait c’est le truc chiant de la masse et du poids.

Pour une masse x , le poids est variable en fonction de l’apesanteur à l'endroit où tu te trouves ET de la densité de l’atmosphère. Sur montagne ces paramètres sont différents qu’au niveau de la mer.

Exemple : sur la lune, un astronaute de la même masse, pèse (le poids) moins lourd. 

la densité de l’atmosphère (pression et altitude = densité x) fonctionne comme l’eau, elle exerce une poussée vers le haut sur la pièce. 

En ce sens elle modifie déjà son poids.

La gravité terrestre de l’endroit où tu te trouves n’est pas toujours à 9,81 et donc 1 litre d’eau ne pèse pas 1kg partout sur terre. Ni 1kg  d’argent ou d’or… Pour l’acheteur Il vaut mieux peser 1kg d’or en haut de l’Himalaya. 

C'est sans doute pour ces deux raisons que les laboratoires de métrologie n’utilisent pas cette méthode pour calculer la densité. 

De plus elle souffre du problème de la tension de surface de l’eau, et ton eau n’est pas plate dans le verre.

Alors que la méthode de la pièce suspendue dans l’eau sous la balance , se moque de la tension de surface, du niveau de l’eau, de la déformation du gobelet, puisque au lien de ”peser” une force résultante d’une variation de pression par modification d’un niveau dans un corps éventuellement mou…,

 elle pèse directement le poids apparent de la pièce dans l’eau.

On écarté du coup des paramètres parasites ET on ameliore la précision,  d’un facteur d’environ 20 par exemple pour l’or, 10 pour l’argent, etc

exemple methode 1 (la tienne) une obole de 1,3 gr d’argent, déplace une masse d’eau de 0,13ml. 

Le niveau d’eau du gobelet va monter de quelques centièmes de mm ? et tu vas lire 0,13gr sur ta balance… si tu as de la chance avec les tensions de surface …

Mesure 2 : Avec une mesure de poids apparent suspendu dans l’eau, tu lirais 1,17gr sur la balance, qui aura une bien meilleure précision, et dans la même gamme (range) que la pièce dans l’air.

Donc même si la balance n’était pas parfaite,  elle aurait la même erreur relative à 1,3gr qu’à 1,17gr et ton résultat sera plus précis.

Methode 1 Pour 34gr or, soit 1,7ml, où 1,7gr (pas cool, on travaille sur la linéarité et la résolution)

Méthode 2 pour 34gr soit 32,3gr dans l’eau (à l’aise! , seule la résolution importe, l’erreur de linéarité à peu d’importance)

”Tu me suis tu ?” comme disent les canadiens.

Bon, je vais résumer pour ceux qui auraient du mal avec ce long fil :

1 - Pot' se trompe, ça NE PEUT PAS marcher (ça pète, ça claque, c'est même un peu péremptoire, mais c'est clair)

2 - Merde, ça marche !!

3 - Bon OK, mais en fait Pot' se trompe quand même (un peu moins qu'au début mais quand même… Pot' se trompe, vraiment…)

Bien sûr qu'un laboratoire de métrologie n'utiliserait pas cette méthode (qui n'est pas “la mienne” soit dit en passant, je n'ai fait que tenter de la rendre compréhensible par des esprits comme le mien, qui ont besoin de trucs simples, utilisables simplement, genre tuto Youtube pour enfiler un fil dans un chas d'aiguille)

Proverbe chinois (attribué à Mao à tort) : “Il vaut mieux mesurer imparfaitement plutôt que ne pas mesurer du tout parce que c'est trop compliqué”. 

Je ne fais pas une thèse en densitologie, je veux juste savoir si mes monnaies réputées en argent ont une densité de 8 ou de 10,5. Je fais mes mesures dans une seule pièce de la maison, qui ne change pas d'altitude à l'échelle de quelques minutes (j'évite les jours de tremblement de terre), et qui change très peu de température et de pression dans ce court laps de temps. Après OK, l'eau n'est pas plate dans le verre : je me rends, tu as mille fois raison….mais on commence à faire mal aux mouches non ?

Sur ce, je vous laisse, je n'interviendrai plus sur ce fil, j'ai plein de mesures de densité à faire, et avec la méthode canadienne, chuis pô rendju !

Bonne journée à tous

Pot'

Une balance, quelle qu'elle soit, est toujours soumise au poids, et non à la masse car en absence de gravité, une balance ne mesure rien.
La masse est déduite, soit par connaissance de la valeur de g au lieu auquel est réalisée la pesée, soit par rapport des poids entre l'objet, et le contre-poids.

2 grands types d'appareils de mesure, résumés ainsi :

- le peson (un point fixe, un ressort, un point mobile auquel maintenir l'objet à peser) : le ressort se déforme proportionnellement au poids appliqué par l'objet. On converti le poids en masse en connaissant g. C'est le principe aussi du pèse personne mécanique. La valeur de g étant fixée par construction, le changement d'altitude affecte le résultat.

- la balance de Roberval : l'objet est placé sur le plateau d'une balance, des contre-poids sont placés sur le plateau situés à égale distance d'un point de bascule. L'équilibre entre l'objet et les contre-poids détermine que les poids (force) sur chaque plateau sont égaux. M.g = M'.g et en simplifiant par g, on obtient M=M'. L'altitude n'affecte pas le résultat. La balance romaine fonctionne de la même manière, en jouant avec le moment (bras de levier).

Si l'expérience de mesure de densité par immersion est réalisée à 8.000m d'altitude, le résultat sera le même qu'au niveau de la mer.

Bien sûr, on aura l'impression que le volume d'eau déplacé sera moindre. Mais ce n'est que le poids qui est réduit, pas la masse. Cela n'est lié qu'à la réduction de g en fonction de l'altitude.

Mais si g est modifié pour l'eau, il l'est aussi pour l'objet. Le poids de l'objet sera réduit dans la même proportion. Comme la balance affiche le résultat en “masse équivalente”, ce résultat sera réduit proportionnellement à la réduction de g.

Le rapport entre le poids de l'objet et le poids du volume d'eau déplacé sera toujours le même.

On ne travaille pas souvent de nos jours avec des balances romaines ou de Roberval.
Les balances électroniques usuelles (celles à 15€) fonctionnent comme les pesons à ressort mais les plus sophistiquées sont dotées de paramètres modifiables dans l'interface pour prendre en compte la variation de g en fonction de l'altitude. Il faut alors ajouter 2 zéros à la facture...

Potator II

 

"Je fais mes mesures dans une seule pièce de la maison, qui ne change pas d'altitude à l'échelle de quelques minutes (j'évite les jours de tremblement de terre), et qui change très peu de température et de pression dans ce court laps de temps. Après OK, l'eau n'est pas plate dans le verre : je me rends, tu as mille fois raison….mais on commence à faire mal aux mouches non ? […]

 

Bonne journée à tous

Pot'

Très bon 😂🤣

Potator II

Bon, je vais résumer pour ceux qui auraient du mal avec ce long fil :

 

1 - Pot' se trompe, ça NE PEUT PAS marcher (ça pète, ça claque, c'est même un peu péremptoire, mais c'est clair)

2 - Merde, ça marche !!

3 - Bon OK, mais en fait Pot' se trompe quand même (un peu moins qu'au début mais quand même… Pot' se trompe, vraiment…)

 

Tu m'as fait rire 😂 

Potator II

Bon, je vais résumer pour ceux qui auraient du mal avec ce long fil :

 

1 - Pot' se trompe, ça NE PEUT PAS marcher (ça pète, ça claque, c'est même un peu péremptoire, mais c'est clair)

2 - Merde, ça marche !!

3 - Bon OK, mais en fait Pot' se trompe quand même (un peu moins qu'au début mais quand même… Pot' se trompe, vraiment…)

Tu as oublié de citer  le plus important :

- je t’ai fait mes plus sincères excuses

- a l’origine mon post  ne faisait pas référence à ta méthode 

alors arrête de la jouer ”calimero” stp.

Comme tu le reconnais, les laboratoires n’utiliseraient pas cette méthode. 

Et franchement avoir un petit montage pour peser la pièce dans l’eau, au lieu de ”peser la résultante de la pression d’eau dans le gobelet”,  et bien ce petit montage n’est pas compliqué, 

et évite de devoir attacher chaque pièce, puisqu'il y a un plateau à demeure. 

et  c plus précis si tu cherches entre un 800 ou 900 o/oo

voir le tableau inclus dans le fichier .pdf plus haut dans le fil, que 90 % n’ont probablement pas vu.

Sans racune.