Niveau première

Liquides au même niveau

Posté par
Maxematiques 12-09-19 à 20:24

Bonjour
Mon prof a donné un exercice à faire mais je suis bloqué.

Soit un tube en U rempli partiellement de mercure. On ajoute un volume d'eau d'un côté du tube, sur une hauteur h2 de 15 cm. L'eau et le mercure sont non miscibles.
$P_{atm}=10^{5} Pa$
$\rho _{eau}=1000 kg\times m^{-3}$
$\rho _{mercure}=13550 kg\times m^{-3}$
Je mets le schéma donné dans l'exo.

1. À votre avis, la surface libre de l'eau et celle du mercure sont-elles à la même hauteur (h1=h2)?
Pour le vérifier, il faut appliquer le principe fondamental de l'hydrostatique aux points 1 et 2, où la pression est identique.

2. Exprimer puis calculer h1

3. À quelle condition h1 et h2
ont-elles la même valeur ?

Pour les questions 1 et 2 on peut répondre en même temps.

$P_{1}-P_{atm}=\rho _{eau}\times g\times h_{1}$
$P_{2}-P_{atm}=\rho _{mercure}\times g\times h_{2}$
On sait que $P_{1}-P_{atm}=P_{2}-P_{atm }$
Donc $\rho _{eau}\times g\times \times h_{2}=\rho _{mercure}\times g\times h_{1}$
Donc $h_{1}=h_{2}\times \rho _{eau}\div \rho _{mercure}$
$h_{1}$ = 1,10701107=1,1 cm à 2 chiffres significatifs

Par contre pour la 3 je suis complètement bloqué, je n'ai pas la moindre idée.

Liquides au même niveau

Posté par re : Liquides au même niveau 12-09-19 à 21:12

Bonjour ,
Vous avez montré que les pressions doivent être identiques  en (1)  et (2)  .
Si vous ajoutez la  condition supplémentaire que h1  doit être égale à h2  , alors ce doit être facile de démontrer qu'il n'existe qu'une possibilité  : les masses volumiques des
2 colonnes de  hauteur h  doivent être  égales , sinon vous retombez sur votre premier calcul .

Posté par re : Liquides au même niveau 12-09-19 à 21:14

Bonsoir
Tu as la relation entre h1 et h2
Elle est valable si tu remplace l'eau par autre chose, donc _eau par _liquide

Quelle est la condition sur _liquide pour que h1=h2 ?

Posté par re : Liquides au même niveau 12-09-19 à 21:17

Bonsoir quarkplus,
C'est rare qu'on réponde en même temps

Posté par re : Liquides au même niveau 12-09-19 à 21:36

Bonsoir krinn ,
Oui , et en plus il y a tellement peu d'étudiants qui méritent de l'aide en ce moment , que tout le monde se précipite sur le bon cas !!!!

Posté par re : Liquides au même niveau 12-09-19 à 21:59

Merci pour votre aide

Comme $\rho _{eau}\times h_{2}=\rho _{mercure}\times h_{1}$ et que h1=h2 alors nécessairement les masses volumiques des deux liquides doivent être égale et donc le liquide doit être le même.

La manuel dont provient l'exo indiquait que c'était un exo de recherche alors quand j'avais abouti à la condition que les 2 masse volumiques soient égales (et donc le même liquide) j'ai pensé que j'avais loupé un truc puisque c'était un peu simple pour un exo "difficile", et la consigne avec le schéma comportant deux liquides différents ne m'ont pas vraiment aidé.
J'avais donc commencé à chercher trop loin en essayant de rajouter de l'eau à droite ce qui me donnait des résultats illogiques.

Comme quoi la difficulté était de se convaincre que la réponse était triviale !

Ce topic

Imprimer
Réduire / Agrandir
Pour plus d'options, connectez vous !
Fiches de physique

Fiches de niveau première
46 fiches de physique - chimie en première disponibles.

Rechercher

Espace membre

Zone membre

Pas de compte ?
Je m'inscris

Changer d'île

Liquides au même niveau

Seuls les membres peuvent poster sur le forum !

Ce topic

Fiches de physique