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Niveau seconde
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calcul de la surface d'un capteur

Posté par
au-jus-de-tomate
06-05-11 à 10:26

bonjour, nous avons un problème pour résoudre cet exercice ...

Le manomètre d'une bouteille de plongé est constituée d'une membrane circulaire se déformant sous l'effet de la pression et modifiant ainsi la position d'une aiguille. Lorsque la valeur de l'intensité de la force pressante vaut 2,54 * 10^3 N, l'aiguille doit indiquer 185 bar.

1) Donner la valeur de cette pression en pascal.

2) Quelle doit être l'aire S de la surface déformable du manomètre ? En déduire le diamètre D.
sachant que la surface d'un disque : S= π*(D/2)²


Pour la 1), doit on seulement faire une conversion ?

Merci de votre aide.

Posté par
bibe
re : calcul de la surface d'un capteur 06-05-11 à 13:03

Bonjour,

1) Oui il s'agit d'une simple conversion de bar en pascals. A savoir que 1bar= 105 Pa

2) Il faut connaitre une formule pour faire cette question:

P=F/S   la pression est proportionnelle à la force exercée sur la surface en question et inversement proportionnelle à cette surface. On a la pression en Pa grâce à la question 1) et on a la force donc on peut trouver facilement la surface S.

Ensuite on utilise la formule donnée dans la question 2) pour trouver le diamètre D.

Posté par
au-jus-de-tomate
re : calcul de la surface d'un capteur 06-05-11 à 13:52

Pour la question 1, il faut donc simplement faire  :
185 bar = 185 * 10^5 Pa ??

Pour la 2), dans la formule P=F/S
P correspond donc à 185*10^5
S est l'inconnue ...
et F ? c'est 2,54 * 10^3 N ? si je ne me trompe pas ?

Merci beaucoup !

Posté par
bibe
re : calcul de la surface d'un capteur 06-05-11 à 13:55

Oui pour la question 1 c'est bien ça.

Pour la 2 c'est également juste, une force est en Newton et étant donné que c'est la seule donnée de l'énoncé en Newton tu ne peux pas te tromper ^^
Il ne te reste plus qu'à appliquer la formule.

Posté par
au-jus-de-tomate
re : calcul de la surface d'un capteur 06-05-11 à 14:09

J'ai compris, mais je demande ... au cas où je me trompe !

S = P/F = 185 * 10^5 / 2,54 * 10^3 7283,5 cm²

ensuite, pour le diamètre, on résout

7283,5 = π*(D/2)²

d'où D 24 cm ?

Posté par
bibe
re : calcul de la surface d'un capteur 06-05-11 à 14:17

P=F/S  donc  P*S=F    donc S=F/P  tu t'es trompé dans le calcul. Et si le calcul est fait en unité SI (système international) P en Pa et F en N, le résultat sera des m² et non des cm².   mais sinon la démarche est la même, il faut juste recommencer en partant de la bonne formule.

Posté par
au-jus-de-tomate
re : calcul de la surface d'un capteur 06-05-11 à 14:54

Donc si j'ai bien compris, on trouve 1372937 m^3 pour l'aire, et pour le diamètre, je trouve environ 349 m. mais cela me paraît bizarre... Je dois me tromper quelque part... Pourrais-tu m'aider s'il te plaît,  (et voir mon erreur ) ?

Merci par avance ...

Posté par
bibe
re : calcul de la surface d'un capteur 06-05-11 à 15:43

On part de P=F/S

S=F/P

S=(2,54.103)/(185.105)

S=1,37.10-4

S=*(D²/4)

D²=4S/

D=(4S/)

D=(4*1,37.10-4)/)

D=1,3.10-2m

Soit D=1,3cm

Voilà, dis moi quelles étapes tu n'as pas compris ou quelle étape tu n'as pas fait comme moi.

Posté par
au-jus-de-tomate
re : calcul de la surface d'un capteur 06-05-11 à 15:51

eh bien, je me suis trompée avec ma calculatrice, une histoire de parenthèses, j'ai pas pensé à vérifier ... alors forcément, mon résultat était beaucoup trop grand !

Je ferais attention la prochaine fois !

Sinon, je faisais la même chose pour le calcul du diamètre !

Merci beaucoup ! Vraiment !
Quelle prise de tête pour si peu !

Posté par
bibe
re : calcul de la surface d'un capteur 06-05-11 à 15:53

Une façon simple de vérifier si son calcul peut être juste ou pas est de regarder les puissances de 10, quand on a 103/105, on a quelque chose d'un ordre de grandeur de 10-2 si tu trouves un résultat qui comporte 5 ou 6 chiffres avant la virgule c'est qu'il y a un problème ^^

De rien, bonne continuation

Posté par
au-jus-de-tomate
re : calcul de la surface d'un capteur 06-05-11 à 16:01

Oui !
J'avoue que 2 copies doubles de TP de physique plus tard, je ne fais plus trop attention !

Merci encore ! ...



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