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De la physique dans un aquarium

Posté par
rayban
20-04-12 à 16:24

Bonjour,
Je rencontre des difficultés à faire cet exercice, merci d'avance pour votre aide !

Énoncé :
Le système d'oxygénation de l'eau d'un aquarium est constitué d'une pompe à air
et d'un diffuseur qui produit de petites bulles d'air sphériques qui remontent à la
surface.
On étudie ici le mouvement d'une bulle de rayon r et de masse volumique =1,3 kg.m-3
On suppose qu'elle conserve le même volume V durant toute la remontée. Elle est soumise à une force de frottement
fluide de la forme vecteur f=-k. vecteur V avec k=6..r
La viscosité de l'eau est : 1,0.10-3Pa/s
La masse volumique de l'eau est 0=1,0.103Kg.m-3

1) Etablir l'inventaire des forces exercées sur la bulle.
Pas de problème pour cette question
Poids, frottements et poussée d'archimède dans un tableau

2) Ecrire l'équation différentielle traduisant l'évolution de la vitesse de la
bulle.
Je finis par trouver : dV/dt=g((Vm)/m) - 1)-(CV2/m)

=> C'est à partir de la question 3 que je n'y arrive pas !

3) Sachant que la vitesse limite est Vl=15m/min, calculer le rayon de la bulle.

Il y a d'autres questions mais pour l'instant j'aimerais trouver la réponse à la question 3

Posté par
rayban
re : De la physique dans un aquarium 20-04-12 à 16:43

SVP Aidez moi

Posté par
Coll Moderateur
re : De la physique dans un aquarium 20-04-12 à 16:59

Bonjour,

Je trouve que cette équation différentielle n'est pas écrite avec les bonnes variables (ce qui t'empêche de continuer...)

L'unité pour la viscosité de l'eau est fausse. Ce n'est pas le pascal par seconde mais c'est le pascal-seconde.

= 1,0.10-3 Pa.s

sinon tes équations ne seront pas homogènes.

Peux-tu détailler ta recherche de l'équation différentielle ?
Comment as-tu orienté l'axe vertical ?

Quelles sont sur cet axe les projections des trois forces en jeu ?

Evidemment, puisque l'on te demande de calculer le rayon d'une bulle il faut exprimer le volume (et donc la masse, le poids, la poussée d'Archimède) en fonction de ce rayon.



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