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hydrostatique

Posté par
lycious
11-03-16 à 22:08

Bonjour, je vient vers vous parce que j'essaie des exercices d'entrainement mais il y en a un exercice où je bloque complètement, j'ai beau chercher, essayer plusieurs chose je bloque toujours. J'aimerai vraiment que vous m'aidiez et que vous me donniez votre raisonnement en détail.  

   Un tube en U de section uniforme contient du mercure. Dans la branche A, on verse de l'eau; dans la branche B, on verse de l'alcool. On constate que les surfaces libres de l'eau et de l'alcool sont dans un même plan horizontal et que le mercure présente une différence de niveau de 0,5 cm entre les deux branches.
Calculer les hauteurs h et h' d'eau et d'alcool.
On donne :       masse volumique du mercure 13,6 g.cm-3
                        masse volumique de l'alcool 0,8 g.cm-3

Merci du temps que vous m'accordiez

Posté par
vanoise
re : hydrostatique 11-03-16 à 23:35

Bonsoir,
Quelques indications :
Les deux surfaces libres sont à la même pression : la pression atmosphérique Patm
La pression à l'interface mercure - eau est
P1=Patm+eaul.g.h
un point dans le mercure, dans l'autre colonne et à la même altitude est à la même pression. On peut donc écrire :
P1=Patm+alcool.g.h'+mercure.g.h
avec h=0,5cm.
Fait un schéma propre. Cela t'aidera à comprendre. Tu utilises le fait que la pression dans un même fluide est la même dans un plan horizontal et la relation fondamentale de la statique des fluides.
De plus, le fait que les deux surfaces libres sont à la même altitude implique aussi :
h - h' = h=0,5cm
Tu as un système de deux équations à deux inconnues. Si les hauteurs sont mesurées en cm, cela donne après simplification :
h - h' = 0,5
h - 0,8.h' = 13,6.0,5 = 6,8
Sauf erreur de ma part, la résolution du système conduit à :
h=32,0cm ; h' = 31,5cm
Je ne sais pas si l'énoncé précise que la colonne d'eau est plus haute que la colonne d'alcool. Si cela n'est pas précisé, on écrit les deux équations avec une valeur quelconque de h qui peut donc être éventuellement négative :
h - 0,8.h' = 13,6.h
h - h' = h
L'élimination de h entre les deux équations conduit à l'égalité :
12,8.h' = 12,6.h
On a donc nécessairement : h' < h.

Posté par
lycious
re : hydrostatique 12-03-16 à 16:17

Oh Merci, beaucoup j'ai réussis à trouver les 2 résultats par contre, là vous n'avez pas passer les masses volumiques en kg.m-3. je voulais savoir Pourquoi ? Et lorsque je fait mon calcule  P(eau)=P(al)+P(mercure)
Patm+eau.g.h=Patm+alcool.g.h' +mercure.g.h
Il y a simplification de la pression atmosphérique et des "g" de l'eau et de l'alcool par contre en ce qui concerne celui du mercure je comprend pas comment l'annuler.
Merci encore

Posté par
vanoise
re : hydrostatique 12-03-16 à 16:25

J'ai tout divisé par la masse volumique de l'eau : j'obtiens ainsi un "1" pour l'eau et les densités pour les deux autres liquides : 0,8 et 13,6.

Posté par
lycious
re : hydrostatique 12-03-16 à 16:36

Ah Oui c'est vrai, merci j'ai tout compris ! Merci encore



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