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physique l'eau chez les romain
l'eau chez les romains:
pour traverse les valler les romain utilisait deux technique l'aqueduc et le tuyau en plomb sous pression. En raison des structures, les aqueducs ne pouvaient franchir des vallées superieur à 40m de denivelé.Le tuyau sous pression permettait de franchir les vallées les plus profondes selon le schema suivant .
Les données sont celles de l'adduction de la ville de Lyon à l'époque romaine.
Le franchissement de l'Yzeron au Plat de l'Air est le plus spectaculaire et le mieux visible : l'aqueduc devait traverser une dépression large de près de 3 km, pour une dénivellation de quelques 140 m. Le siphon réalisé, seule solution possible, est un tour de force technique :
- 2600 m de long, d'un réservoir à l'autre ; 123 m de flèche (hauteur entre le réservoir de chasse et la partie basse du siphon)
- partie basse formée d'un pont canal de 300 m de long et 17 m de haut et 13 bars de pression à soutenir dans la partie basse
- canalisation sur tout le siphon par un faisceau de 12 tuyaux de plomb de 27 cm de diamètre noyés dans le mortier pour assurer leur résistance à la pression. Les tailles des canaux sont identiques.
questions:
1) Le debit dans le reservoir de chasse est le même que celui du réservoir de fuite ( 2mcubepar seconde moin 1)Expliquer pourquoi la vitesse de l'eau est la méme dans les deux reservoirs.
2) A quoi est due la perte de charge?
3) la perte de charge est de 6 m. Calculer le travail du poids pour un volume d'eau de 2 m cube . Indiquer s'il est moteur, ...et calculer la puissance liée a ce travail. La masse volumique de l'eau est de 1000 kg par m cube
4) Calculer les travail des forces de frottement de l'eau avec les tuyaux en detaillant votre raisonnement .
5) la force de frottement fait un angle constant de 10° avec la normale a la paroie au tuyaux. Calculer la force de frottement pour un tuyau.
6) calculer la variation d'energie potencielle entre le reservoir de chasse et le pont siphon pour 2m cube d'eau
Bonjour,
C'est un joli problème (en provenance d'un très ancien article de la revue Pour la Science probablement).
Ceux qui habitent au Sud de Lyon peuvent encore voir ce pont-syphon.
Question 1 :
Les débits sont les mêmes.
Les canaux sont identiques.
Pourquoi la vitesse est-elle la même ?
Ecris la relation entre débit, section du canal et vitesse (étudie les unités). Conclusion ?
le debit depend de la taille et ici le debit et le meme ainsi que la taille donc la vitesse est la meme .
le travail du poid depend de la difference de hauteur entre le points d'arrivé et le ponits de depart
0=
W AB vecteur F
W(vecteur)P + W(vecteur)F=0
vecteur F est constant
Pour que je comprenne et puisse t'aider, il faudrait faire des phrases (pas seulement recopier des formules) et expliquer les notations que tu utilises.
Si S est l'aire de la section du canal et V la vitesse de l'eau supposée uniforme dans la section du canal alors le débit est Q
Q = S 
V
Q : débit en m3.s-1 (par exemple)
S : aire de la section en m2
V : vitesse dans le canal en m.s-1
Donc V = Q / S
Si le débit est le même et la section la même, alors la vitesse est la même (donc l'énergie cinétique est la même... cela servira pour la suite).
Question 2 : A quoi est due la perte de charge ?
euh oui aussi pour la question 1) par rapport a
Q = S x V
avec Q: le debit en mcube /sec
S: aire en m²
V: la vitesse en m/s
S etant l'aire de la section du canal je dois le calculer avec :
le pont canal de 300 m de long et 17 m de haut
et
la canalisation sur le siphon par un faisceau de 12 tuyaux de plomb de 27 cm de diamètre .
la canalisation serait la largeur du pont siphon ?
Ta réponse à la question 2 (du 23-12 à 09 h 54) : d'accord.
Question 3 :
Le "prix à payer" pour que l'eau franchisse ce syphon avec les frottements sur les tuyaux de plomb est une perte d'altitude de 6 mètres de l'eau.
Quel est le travail du poids pour un volume de 2 m3 ?
2 m3 est la quantité d'eau qui traverse le dispositif en une seconde ; quelle est la puissance liée à ce travail ?
Wp = m.g.h
= 2x10^3 x 9.8 x 6
=117600 J
donc P=W/T
=117600/1 avec 1= une seconde
p=117600 watt
non ?
Tes réponses de 18 h 10 : oui, c'est bon
Note sur l'écriture des unités :
tu peux écrire que le travail moteur du poids (le travail résistant est celui des forces de frottement) vaut
117 600 J ou 117 600 joules
de même pour la puissance correspondante, tu peux écrire
117 600 W ou 117 600 watts
Ces deux symboles prennent une majuscule car James Prescott Joule et James Watt
Mais quand on écrit l'unité en toutes lettres il ne faut plus mettre de majuscule et il faut un s au pluriel.
________________________
Question 4
Théorème de l'énergie cinétique ?
théorème de l'énergie cinétique :
Dans un référentiel galiléen , la variation d'energie cinétique d'un solide, entre deux instants, est egale à la somme des travaux des forces appliquées à ce solide :
Ec(B) - Ec(A)= W ab(Fi)
Très bien...
Alors :
. quelle est la variation d'énergie cinétique entre le canal du haut et celui du bas (relis peut-être mon message du 23-12 à 08 h 32) ?
. quelles sont les forces appliquées qui travaillent ?
Application du théorème de l'énergie cinétique pour trouver le travail des forces de frottement (sans oublier le résultat de la question 3)
l'energie cinétique est la même dans les deux canals
les force appliquées sont les forces de frottements .
donc enfaite trouver le travail des forces de frottement il faut faire la somme du travail du poids et ..... 
(es ce que il faut calculer la vitesse dans le canal pour la question 1)
Oui, la vitesse est la même dans les deux canaux (celui du haut et celui du bas) ; donc la variation d'énergie cinétique est nulle.
Donc (théorème de l'énergie cinétique) la somme des travaux des forces appliquées est nulle également.
Il y a deux forces appliquées pour un volume d'eau donné :
. le poids
. les forces de frottement
Le poids a un travail moteur
Les forces de frottement ont un travail résistant
Le travail du poids pour un volume de 2 m3 d'eau vaut 117 600 joules
comment calculer la force de frottement pour un tuyaux quand elle fait un angle de 10° avec la normale ?
merci
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