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étudier un mouvement dans un fluide

Posté par
yusushika
07-07-10 à 23:01

Bonjour,

Voilà, Je passe en 1ère S et pour nous avancer , les professeurs nous ont donné des exercices en avance et celui là me pose problème car je n'ai pas de cours, et aucun dans le livre pour ça.

Énoncé : Les billes sont lâchées au même instant à la surface des liquides (huile).Les chutes des billes sont chrono-photographiées (doc ci-contre).La durée entre 2 clichés est de 140 ms

Donc LA question 3B me pose problème , car je ne sais pas vraiment comment m'y prendre, et déjà, qu'est-ce qu'une valeur limite?

3b : En analysant les chronophotographies ,sachant que la hauteur de l'éprouvette est de 50 cm , calculer les valeurs des vitesses limites.

Si quelqu'un pouvait m'aider. Merci d'avance.

étudier un mouvement dans un fluide

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : étudier un mouvement dans un fluide 07-07-10 à 23:20

Salut!

Tu dois utiliser v = d/t à l'aide de l'échelle.
Le truc c'est de déterminer le moment où la bille a atteint sa vitesse limite, tu as une idée pour ça?

Posté par
yusushika
re : étudier un mouvement dans un fluide 08-07-10 à 00:26

Premièrement merci de votre réponse.

Mais La bille a atteint la vitesse limite à quel moment? C'est à la "derniere" position de la  bille qu'il faut se référencer ?

Sinon, j'aurais fait :

v= d/t
v=50/140 soit v=0.5/0.14
v=3.57 m/s

Donc la vitesse limite serait 3.57 m/s ...
Mais on m'en demande plusieurs donc... Je suis un peu perdue ...

Posté par
J-P
re : étudier un mouvement dans un fluide 08-07-10 à 09:51

étudier un mouvement dans un fluide

La bille a atteint sa valeur limite lorsque la distance parcourue entre 2 clichés successifs reste la même par la suite.

Je fais l'exercice pour l'éprouvette de droite sur le dessin (cas b).

Essaie de comprendre comment j'ai pu déterminer les longueurs que j'ai écrites sur le dessin

La vitesse limite est atteinte lorsque la distance parcourue chaque 140 ms est de 5,8 cm.

Donc vitesse limite = 0,058/0,14 = 0,41 m/s
---
Si tu as compris ce que j'ai fait, tu pourras alors faire l'exercice seul dans le cas de l'éprouvette de gauche (cas a).

Sauf distraction.  

Posté par
yusushika
re : étudier un mouvement dans un fluide 08-07-10 à 20:16

Bonjour J-P , merci beaucoup pour l'exemple.

..Seul problème ? je ne comprends vraiment pas comment vous avez déterminé les longueurs écrites sur le schéma , j'ai beau ,calculer,recalculer,je ne trouve pas de "façon" pour trouver ces 4,7 et 5,8 . Sinon J'ai compris pour la suite et Je pense qu'après avoir compris les longueurs,je pourrai faire mon éprouvette a).

Posté par
J-P
re : étudier un mouvement dans un fluide 09-07-10 à 10:02

C'est juste un facteur d'échelle à calculer comme sur n'importe quelle carte routière.
Sur une carte routière, cette échelle  est donnée, on dit par exemple que 1 cm sur la carte correspondant à 10 km sur la route.

Ici, on sait que l'éprouvette mesure 50 cm en réalité et on peut mesurer sur le dessin la longueur correspondante.
On peut donc calculer le facteur d'échelle.
Et ensuite par mesures des longueurs sur le dessin entre les repères calculer à quelles longueurs cela correspond sur la vraie éprouvette.

Posté par
yusushika
re : étudier un mouvement dans un fluide 09-07-10 à 20:43

Oui ! Exact ... Pourquoi n'y ai-je pas pensé avant

Pour le cas A ,la vitesse limite est atteinte lorsque la distance parcourue chaque 140 ms est de 9.4 cm.
Donc vitesse limite = 0,094/0,14 = 0,23 m/s

Merci Beaucoup J-P

Posté par
yusushika
re : étudier un mouvement dans un fluide 09-07-10 à 22:06

Je ne sais pas si j'ai vraiment le droit et je ne voudrais pas faire celle qui abuse :S , mais je n'avais même pas pris la peine de lire la dernière question de l'exercice ,n'arrivant pas a faire l'avant dernière 3B (erreur de ma part,il faut toujours lire toutes les questions avant de répondre, Combien de fois me l'a-t-on répété?) .. et je dois dire que je ne la comprend pas plus la 4!

question 4 : En appliquant le principe d'inertie pour la bille lorqu'elle a atteint une vitesse constante,établir une relation permettant de calculer la vitesse v en fonction de la masse m de la bille , de son volume V , de la masse volumique du liquide et de la masse volumique bille de la bille.

Un peu d'aide s'il vous plait  

Posté par
J-P
re : étudier un mouvement dans un fluide 10-07-10 à 08:51

Attention :
0,094/0,14 ne donne pas 0,23 mais bien 0,67 m/s
-----
4)
Lorsque la vitesse est constante, c'est que la résultante des forces agissant sur la bille est nulle.

Il suffit donc de faire le bilan des forces agissant sur la bille et d'exporimé que la résultante de ces forces est nulle.

Forces agissant sur la bille :

1°) Son poids P (|P| = m|g|) vertical vers le bas.
2°) La poussée d'Archimède Pa du liquide sur la bille (|Pa| = V.(Rho liquide).|g|) vertival vers le haut.
3°) Les forces de frottement f du fluide sur la bille (vertical vers le haut).
Comme il s'agit d'un frottement fluide, f est proportionnel à la vitesse : |k| = k.|v| (avec k une constante positive).

A vitesse constante, on a donc:
m.g - V.(Rho liquide).g - k.v = 0 (1)

et on a aussi m = V.(Rho bille)

On peut donc éliminer soit m, soit V de l'équation (1)
-----
Sauf distraction.  



Posté par
yusushika
re : étudier un mouvement dans un fluide 16-07-10 à 21:54

Merci beaucoup, j'ai compris maintenant !!

Et oui , j'avais faux :S ... erreur de calcul ^^'

Petite dernière question ,pourquoi mettez-vous ceci : | , avant et après les "données" comme |Pa|,|g|, |P|,|m| etc.. ??

Posté par
efpe
re : étudier un mouvement dans un fluide 23-07-10 à 18:40

|.| signifie généralement valeur absolue mais ici il s'agit en fait de la norme du vecteur : la norme du vecteur P (avec une flèche) est |P| (toujours une flèche normalement). En revanche ça m'étonnerait que J-P ait écrit |m| puisque la masse n'est pas un vecteur.

Posté par
Ptit0Coeur
Besoin d'aide 02-11-10 à 17:16

On vient de me donner cet exercice a faire mais a partir de la question 2 je commence a bloqué, pourriez vous m'aider? svp

Posté par
efpe
re : étudier un mouvement dans un fluide 02-11-10 à 17:32

nous n'avons pas eu l'énoncé en entier. Je te conseille de réécrire tout l'énoncé et de le poster dans un nouveau topic (déjà tu te feras pas engueuler et ensuite ça sera plus clair). Je viendrai t'aider



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