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manoeuvre de Valsalva
Bonjour, j'aimerais que vous m'aidez a faire ce devoir sil vous plait?
La pression exercée par l'eau sur les plongeurs sous-marins croît de 1,0 .10^5 Pa à chaque fois que la profondeur augmente de 10 m. Or l'oreille moyenne contient, derrière le tympan, une certaine quantité d'air, qui est à la pression atmosphérique avant que le plongeur ne s'immerge. Dès qu'il descend, la pression extérieure augmente, tandis que la pression de l'air à l'intérieur de l'oreille moyenne reste constante. Afin d'éviter une déformation douloureuse du tympan, les plongeurs se pincent le nez et bouche fermée, soufflent pour augmenter la pression de l'air derrière le tympan. C'est la manoeuvre de Valsalva, du nom du médecin italien qui le premier da décrivit au début du XVIIIè siecle.
Données : la pression atmosphérique à la surface de l'eau est égale à 1,0 . 10^5 Pa. Le volume d'air V situé dans l'oreille est environ égal à 1,0 com^3.
1a. Expliquer pourquoi la manoeuvre de Valsalva est exécutée régulièrement par les plongeurs au cours de leur descente.
b. Pourquoi est-il dangereux de la pratiquer lors de la remontée ?
2. Calculer la valeur du produit PV quand le plongeur est à la surface de l'eau.
3. Le plongeur commence sa descente. Ressentant une gêne au niveau des oreilles, il pratique la manoeuvre de Valsava une première fois lorsqu'il se trouve à 2,0 m de profondeur.
a. Calculer la pression P2 à cette profondeur.
b. En appliquant la loi de Boyle-Mariotte, calculer le volume d'air V' situé derrière le tympan à cette profondeur avant que la manoeuvre de Valsava n'ait été effectuée.
4. Le plongeur se trouve à présent à une profondeur de 40m. Il a pratiqué la manoeuvre de Valsava et le volume d'air derrière le tympan est de nouveau égal à 1,0 cm^3.
a. Calculer la pression P^40 à cette profondeur. En déduire la valeur du produit P^40V.
b. A quelle pression le volume d'air derrière le tympan sera-t-il de nouveau égal à V ?
c. En déduire la profondeur à laquelle le plongeur devra encore effectuer une manoeuvre de Valsava s'il continue sa déscente.
Conclure.
Merci de bien vouloir m'aidez.
Bonsoir saksu,
bon, il est tard, mais on va s'y coller...
Effectivement, chaque fois qu'on plonge de 10 m sous l'eau, la pression augmente de 105 Pascals, soit la pression atmospherique (ca veut dire : juste sous la surface de l'eau, P = 100 000 Pa : a 10 m d profondeur, P = 200 00 Pa ; a 20 m, P = 300 000 Pa ; et ainsi de suite. Si tu as du mal a expli
Bonsoir,
1)a) La manœuvre permet d'augmenter la pression de l'air contenue derrière le tympan, il faut régulièrement l'effectuer car la pression augmente à chaque fois qu'on descend donc le tympan se déformé à chaque fois.
1)b) Il est dangereux de la pratiquer lors de la remontée car si on effectue la manœuvre, on augmente la pression à l'intérieur de la cavité jusqu'à arriver à la pression de l'eau entourant le plongeur. Si le plongeur remonte la pression de l'eau l'entourant diminue, or la pression à l'intérieur de la cavité ne varie pas donc le tympan va subir une force qui le poussera vers l'extérieur. Le risque est de percer ses tympans à cause de la forte pression dans la cavité et la faible pression dans l'eau.
2) Ce calcul tu peux le faire toi même. Attention aux unités, on se place dans le Système International.
3)a) Calcul de la pression à 2,0m de profondeur, on utilise la relation fondamentale de l'hydrostatique:
P=
.g.h
P est la différence de pression entre la surface et la profondeur du plongeur; est la masse volumique de l'eau; g=9,81 m/s² et h est la différence de hauteur entre la surface et le plongeur soit h=2,0m
mon pc m'a encore fait une farce, je continue donc le message precedent :
la pression dans l'eau augmente de 100 000 Pa pour chaque tranche de 10 m de profondeur d'immersion. Facile a montrer, si tu ne sais pas dis-le moi.
Precision : la pression en fonction de la profondeur h est une loi affine : P(h) = 10000.(h + 10), avec P en Pascals et h en metres).
1a : 10 m, ce n'est pas beaucoup, aussi les plongeurs doivent-ils sans cesse reequilibrer la pression entre l'oreille externe et l'oreille interne (sous peine de sentir leur tympan se deformer et se dechirer).
1b : parce qu'au cours de la remontee la pression externe (cad celle de l'eau a la profondeur h) diminue. Si par distraction on continue a faire Valsalva, on augmente le desequilibre entre pression interne et externe, et on risque l'explosion du tympan.
2 : aucune difficulte, a condition de travailler dans les bonnes unites : a la surface de l'eau, P = 100 000 Pa et V = 1 cm3, soit 10-6 m3. On obtient donc PV = 0,1 Pa.m3 (on dit aussi SI, comme "systeme international").
3a : Pour h = 2 m, P' = 120 000 Pa.
3b : la loi de Mariotte stipule que PV = constante, cad que si la pression augmente le volume d'air a cette pression diminue (ceci, bien sur, a condition de ne pas provoquer de rentree d'air, ni de fuite). On te precise bien "avant de faire la manoeuvre", donc on peut appliquer cette loi :
P'V' = PV = 0,1 Pa.m3, ce qui donne V' = 0,1 / 120 000 = 8,33 x 10-7 m3 (0,83 cm3).
Commence par reflechir a ca ; la suite demain.
Prbebo.
Bonsoir bibe,
heureux de voir que sans se concerter (nos posts ont partis a 2 mn d'intervalle), on ait eu la meme facon d'aborder le pb , et avec la meme remarque (systeme SI notamment). Je te laisse donc poursuivre la solution de ce pb avec saksu.
Bonne soiree a tous les deux, prbebo.
Je quitte également le PC pour le moment, j'attends de voir les remarques qu'à saksu à propos de cet exercice afin d'avancer au même rythme.
Sur ce, bonne soirée 
Attendez, excusez moi, mais comme on n'a pas vu cette formule en classe, je ne sais pas comment on le fait.
Pour la question 3 je suis un petit peu perdue.
Pour la question 3, on peut également faire un produit en croix, il est dit dans l'énoncé que la pression augmente de 105 Pa tous les 10m:
105 Pa ---> 10m
??? Pa ---> 2m
???=(105*2)/10=2.104Pa
Ceci est la pression relative, c'est à dire que c'est la différence de pression entre la surface et la profondeur où le plongeur se situe.
Si on veut la pression absolue, il faut ajouter à cette pression la pression atmosphérique reignant à la surface de l'eau, donc on a :
P2=2.104 + Patm
P2=2.104+105
P2=120 000 Pa
d'accord, merci.
Par contre est-ce que pour PV est-ce qu'il y a une formule a respecté ou c'est par rapport a se qu'il te donne dans l'énoncé ?
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