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Mécanique des fluides

Posté par
Sacko
04-12-19 à 10:33

Bonjour tout le monde, j'espère que vous allez tous bien.
J'ai un exercice que j'ai pas  du tout compris et  je demande votre aide .

Exercice : Un vase cylindrique vertical remplit d'eau est muni de deux orifices latéraux effectuer sur la même génératrice, distants de  ''d'' .
Les deux jets issus des deux orifices se coupent en un point M .
Déterminer le lieu géomagnétique décrit par ce point sachant les deux orifices ont même section.

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 04-12-19 à 11:08

Avec un dessin, cela sera plus clair.
Qu'est-ce que vient faire le magnétisme ici ?

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 04-12-19 à 11:36

Bonjour,

Sinon, avez-vous vu Toricelli, Bernoulli ?
Cela vous donne la vitesse de sortie des deux orifices.

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 04-12-19 à 19:42

Oh magnétisme n'a pas sa place ici.
C'était plutôt de déterminer le lieu géométrique du point M.

Oui j'ai vu Toricelli et Bernoulli.
Toricelli : v2 = Racine carrée ( 2gh)
Bernoulli : Pa - Pb = 1/2×roh × u°2 + roh ×hng×h =cnte.
Avec :
U°2= [(v2)°2 - ( v1)°2]

Pour le dessin, je ne peut pas le faire avec mon téléphone et mon Pc est en panne.

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 04-12-19 à 19:51

Pas de pb pour le dessin, je crois avoir compris.
Donc on part de Toricelli, en appelant A et B les deux trous vA= , vB= ?

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 04-12-19 à 20:05

Oui moi j'avais supposé que les vitesses des deux trous sont  v1 et v2

Mais pour la suite, je n'est presque pas d'idées

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 04-12-19 à 20:13

Toricelli cela ressemble à une chute libre, donc si c'est le cas à l'intérieur du vase, il y a encore plus de chance que cela soit vrai à l'extérieur.
v1 et v2 pourquoi pas, et le lien entre les deux ?

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 04-12-19 à 20:17

Je pense que les deux sont liées par la relation de Bernoulli  oubien ?

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 04-12-19 à 20:20

Bernoulli si vous voulez, mais vous l'avez déjà appliqué pour obtenir Toricelli, autant utiliser Toricelli directement en 1 et 2.

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 04-12-19 à 20:25

Comme ça j'aurai : v1=Racine carrée (2×g×h1) et       v2= Racine carrée ( 2×g×h2)

Est-ce ça ?

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 04-12-19 à 20:28

Oui, avec quelle relation h1 h2 ?

Après chute libre

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 04-12-19 à 20:40

Oui au sol, je pense que  h2 est nulle et  
h1=1/2gt1°2. Oubien ?

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 04-12-19 à 20:44

Vous avez bien un dessin : indiquez h1 pour le trou 1, h2 pour le trou 2 et lisez votre dessin.

Qu'est ce que vient faire le sol ici ?
Vous avez une chute libre et vous connaissez la vitesse initiale (v1 ou v2 selon le trou), donc quelle trajectoire suit l'eau ?

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 04-12-19 à 21:07

Comme les deux orifices sont distants de "d" et que , le volume d'eau n'est pas contant, alors  je dirai que  h1 = 0 et h2 = "d".

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 04-12-19 à 21:12

si h1=0, il ne va pas sortir beaucoup d'eau du trou 1 !
C'est quoi le h de la relation de Toricelli ?

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 04-12-19 à 21:16

De la relation de Toricelli, h= zA - zB.

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 04-12-19 à 21:27

OK, où est A, où est B ?

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 04-12-19 à 21:33

A est l'orifice du premier trou et
B est cel du second tour.

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 04-12-19 à 21:55

Ah non !
A est à la surface de l'eau et B est le trou.

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 04-12-19 à 22:03

Alors là je bloque complètement. Veuillez bien m'aider pour la suite.

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 04-12-19 à 22:35

Sur votre dessin, vous appelez A0 la surface libre de l'eau d'altitude z0, A1 le premier trou d'altitude z1, A2 le deuxième d'altitude z2 (avec z2=z1-d), et vous appliquez deux fois Toricelli.

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 00:50

Ok après avoir posé que z2= z1-d  et z1= z2+d ,ensuite appliquer deux fois Toricelli, j'ai obtenu : v1=Racine carré ( 2×g(d- z1))    et
                v2=Racine carrée (2×g(z2+d))
Est-ce vrai ?

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 07:38

C'est bien cela, pour la suite ne garder qu'une variable, disons z1.

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 08:26

Ok  mais en gardant z1 pour la suite, comment pourrai-je m'y prendre ?

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 08:45

Vous y prendre pour quoi faire ?

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 08:51

Pour pouvoir répondre à la question de l'exercice.

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 08:54

Donc on reprend le message 04-12-19 à 20:13 puis celui de 04-12-19 à 20:44 et 04-12-19 à 20:28.

Vous connaissez les vitesses à la sortie du trou et après il y a une chute libre.

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 09:04

Oui ya bien une chute libre.
Donc j'aurai : h1= 1/2×g×t1°2 + v1×t1 et
                h2= 1/2×g×t2°2 + v2×t2    ?

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 09:09

Que représente h1, h2, t1, t2 ?

1/2×g×t1^2 est selon la verticale
v1×t1 est selon l'horizontale

1- Faites un dessin
2- Définissez vos grandeurs
3- et ensuite et seulement ensuite calculez.

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 09:19

Ok pour le trou A, on a :{×1= v1×t1               } et          
                                                     { y1= 1/2×g×t1^2}

Pour le trou B ,on a: { x2= v2×t2              }  et
                                             { y2=1/2×g×t2^2 }  

Est-ce bon?

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 09:22

Pour la suite, il serait bien que les deux "y" aient la même origine !

Il n'y a plus qu'à trouver l'intersection.

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 09:29

Ok si je prend pour origine le trou B, j'aurai :

{  Y1= 1/2×g×t1^2 + d  }       et
{  Y2= 1/2×g×t2^2          }

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 09:32

On continue ...

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 09:35

Oui  maintenant  qu'est-ce qui suit encore ?

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 09:38

Le texte dit :
"Les deux jets issus des deux orifices se coupent en un point M."

Donc où est le point M ?

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 09:40

Le point M se trouve à l'intersection des deux jets.

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 09:45

Oui et donc ?

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 09:53

Là je pense maintenant qu'il faut déterminer les coordonnées du point M(X;Y) .
  X= x1  +  x2     et  Y = y1  + y2

Est-ce comme ça on procède ?

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 09:57

Relisez ce que vous venez d'écrire : vous êtes en train de dire que l'intersection de deux courbes est la somme des deux fonctions.

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 10:04

Oh j'allais dire qu'on trouve X en résolvant l'équation : x1 = x2   et   Y en résolvant l'équation : y1= y2   .

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 10:10

Cela me parait mieux.
D'autre part, il faut éliminer le temps, ce sont les jets qui se rencontrent, donc les particules qui se croisent en M ne sont pas forcément partie en même temps (ceci étant cela se voit dans vos équations : vous avez deux temps t1 et t2)  

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 10:23

Oui après avoir tiré les temps  t1 et t2  ,on obtient : t1 = x1/v1    et t2 = x2/v2

En remplaçant les temps respectifs dans les équations  ,y1 et y2  ,on aura :
{ y1 = 1/2×g[x1^2 /(v1^2)] + d }
{ y2=  1/2×g [x2^2/v2^2)]           }

En égalant les deux  expressions y1 et y2 ,on obtient :

x1^2 / ( z2 + d ) =  x2^2  / ( d - z1 )

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 10:27

Message 05-12-19 à 07:38
"pour la suite ne garder qu'une variable, disons z1."

A un instant donné, vous avez UN point M qui dépend de la hauteur d'eau dans votre vase, cela fait une étude à UN paramètre.

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 10:37

Ok je pense qu'à un instant donné,  la distance qui sépare les trous  A et B ,disparaîtra  .
Dans ce cas , nous aurons :  x1^2  + x2^2 = z1

Est-ce bon?

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 10:46

Comment pouvez-vous pensez que la résolution d'un problème faisant intervenir deux trous distants de d soit indépendant de d ?

x1^2  + x2^2 = z1
Ce n'est pas homogène.

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 10:54

Alors je suis vraiment bloqué  ,mais un coup de main  ne sera pas refusée.

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 10:58

Votre méthode du 05-12-19 à 10:23 est la bonne, mais il faut UN paramètre, la hauteur d'eau dans le vase disons par rapport au trou 1, pas deux (z1 ET z2)

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 11:08

Je pense qu'à un moment donné,  le niveau d'eau dans le vase coïncidera au niveau du trou 1. Cela entraînera que z1 = à la hauteur de l'eau à cet instant.

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 11:19

Oui et dans ce cas M est sur le trou 2, mais cela c'est UN cas, on vous demande le LIEU des points M. Vous connaissez la position du point M paramétré par z1, donc vous avez l'équation paramétrique de votre lieu.  

Le tout est maintenant de savoir ce que le texte attend comme réponse à "déterminer le lieu".

Posté par
Sacko
re : Mécanique des fluides 05-12-19 à 11:22

J'ai pas bien saisi cette dernière explication si vous pouvez être un peu plus clair.

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