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Niveau seconde
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Barotraumatisme dentaire

Posté par
gene81
04-05-13 à 15:19

Bonjour, j'ai un exercice qui me fait me poser des questions sur mes réponses... J'ai par conséquent besoin d'une aide:
Un plongeur s'immerge par 30 m de fond avec une bouteille contenant 12 L d'air comprimé à 200 bar. A la sortie, un détendeur réduit et ajuste cette pression à la valeur ambiante.
Le plongeur consomme 20 L/min d'air.
1) a) Quel serait le volume d'air disponible en surface où la pression P est égale à 1 bar ?
b)En déduire l'autonomie du plongeur en surface (durée maximale de respiration avec la bouteille).
2) a) Quelle pression subit-il à 30 m de fond ?
b) Calculer le volume d'air disponible à cette pressions.
c) En déduire l'autonomie du plongeur à cette profondeur.

Pour le moment j'ai fait:
1) a) P1 x V1= P2 x V2
      <=> V2 = (P1 x V1) / P2
             = (200 x 105 x 12,0) / 105
             = 2,4 x 103 L
b) 2400/20 = 120 minutes, soit 2 heures

Merci pour votre aide !

Posté par
gene81
re : Barotraumatisme dentaire 05-05-13 à 13:23

Posté par
PerArGal
re : Barotraumatisme dentaire 05-05-13 à 14:38

Bonjour

Peut être la formule \Delta p = \rho .g.h (loi de la statique des fluides)

Cette loi te dit que grosso modo, la pression va augmenter de 1 bar par 10 mètres de profondeur (fais signe si tu as besoin de la démonstration)

Donc à 30 mètres de profondeur la pression est de 3 bars.

Tu en déduis le nouveau volume disponible en faisant le même calcul que tu as fait au 1).

Est ce plus clair?

Posté par
gene81
re : Barotraumatisme dentaire 05-05-13 à 15:45

Je comprend mieux oui, et serait-il possible d'avoir la démonstration ?

Posté par
PerArGal
re : Barotraumatisme dentaire 05-05-13 à 16:22

Re-

Si tu admets la loi de la statique des fluides:

\Delta p = \rho.g.h

Pour l'eau = 1000 kg.m-3

g 10 m.s-2

1 bar = 105 Pa

Donc

p (exrpimée en bar) = 10-1.h

soit p = 0,1 bar/mètre de hauteur d'eau!  

Maintenant, pour démontrer la loi de la statique des fluides (qui doit être complètement hors programme ...), je te propose le raisonnement suivant:

tu considère un tout petit cube d'eau de côté z, perdu dans l'océan:

ce petit cube est soumis à 2 forces:

- son poids  =  .z3.g  (le célèbre poids = mg!)
- la force résultante de la pression qu'exerce la reste de l'océan sur ce pauvre petit cube. Appelons F cette force.

On comprends que cette force est verticale, opposée en sens et de même intensité que le poids puisque le cube est en équilibre dans l'océan.

On peut donc considérer que la force F résultante de la pression à 2 composantes qui "s'opposent":

- la force de pression sur la face supérieure (l'océan du dessus poussant le cube vers le fond)
- la force de pression sur la face inférieure (l'océan du dessous poussant le cube vers la surface)

tu sais sans doute que Force = pression x surface,  

est donc F = (pface inérieure - pface supérieure.z2 = .z3.g

donc (pface inférieure - pface supérieure) = .g.z

Il me semble que c'est bon, on vient de démontrer la lois de la statique des fluides

C'est balaise non?  



Posté par
PerArGal
re : Barotraumatisme dentaire 05-05-13 à 16:25

Par contre, la prochaine fois, promis, je me relis, pour pas passer pour un nul en hortografe  



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