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Forces de pression
Bonjour,
Je suis totalement bloqué sur la première question d'un sujet pour mon examen de physique. Voici l'énoncé:
On considère le système à piston représenté sur la figure ci-dessous. Il est constitué d'un bloc solide de masse M et de surface S1 qui peut glisser sans frottement dans un tube de grande section S1. Le tube de section S1 est raccordé à un tube plus fin de section S2 avec S2 << S1. On remplit l'appareil avec un fluide incompressible de masse volumique rho f. Le système est dans l'air. On notera P0 la pression atmosphérique.
Question :
Exprimer la norme de la force pressante F1 qui s'exerce à la côte z dans le tube de section S1.
Ma réflexion:
Je ne sais pas où l'énoncé veut en venir. Je sais calculer une pression quand on me donne une surface, mais là je ne sais vraiment pas ce qu'ils veulent :/
Je vous remercie infiniment de prendre le temps de m'aider.
Bonsoir
La force pressante exercée sur la surface du liquide en z est la somme du poids du piston et de la force pressante due à la pression atmosphérique : Po.S
J'imagine qu'il faut ensuite trouver h. Il faut alors utiliser la relation fondamentale de la statique des fluide.
Ah je n'avais pas du tout vu la chose sous cet angle merci beaucoup Vanoise.
Du coup je ne sais pas si c'est bon mais j'aurais parié comme ça:
= m x
= - m x g
et = - Po x S x
d'où =
+
= (- M x g - Po x S) x
d'où F1 = -M x g -Po x s
Je vois, merci.
Par contre une dernière chose me tracasse, dans mon expression z n'intervient pas, donc peu importe comment le piston est comprimé au repos, la force exercée est la même. Cela est-il possible?
la valeur de z n'intervient pas parce que la force n'en dépend pas si on considère, l'approximation est excellente à l'échelle d'un laboratoire, que g est indépendant de z.
La grandeur physiquement intéressante ici est la dénivellation h, objet j'imagine, des questions suivantes...
Je vois, mais ce qui me perturbe c'est quand TD nous utilisions tout le temps la formule de l'hydrostatique pour résoudre les exercices.
par exemple, si j'étais en examen j'aurais peut-être écrit cela, est-ce faux? :
dp/dz = - rho * g.
du coup en intégrant de o à z j'obtiens P(z) - P(0) = - rho * g* (z) d'où P(z) = - rho * g * z + Po
F = P(z) * S1 = - (rho * g * z + Po) * S1
Dans le sujet d'examen il y avait une autre question en effet qui était:
Exprimer en justifiant la dénivellation h de fluide apparaissant dans le tube de section S2 en fonction de M, S1, S2 et rho f.
(merci encore pour le temps que vous m'accordez)
Relis la dernière phrase de mon message du 06-01-19 à 20:44.
Cet exercice porte sur l'hydrostatique et la pression mais il n'est pas interdit au concepteur de cet exercice de chercher aussi à vérifier si les étudiants ont bien compris la notion de force pressante ! 
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