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Niveau seconde
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Physique : Pression

Posté par
lecid2
09-08-18 à 12:33

Bonjour,
voici un exercice sur les forces que je n'arrive pas à comprendre ?
L'exercice fait parti de l'examen de 3ième secondaire en Belgique (élève de 14 ans)

Une baignoire contient de l'eau sur une hauteur de 35 cm.

Quelle force verticale faut-il exercer sur la chainette pour retirer le bouchon sachant que le bouchon a une aire de 7 cm/carré et que son poids est négligeable (on ne tient pas comptes des forces qui coincent le bouchon) ?

Pouvez vous m'indiquer la formule à appliquer et me l'expliquer ?
Je dois ensuite l'expliquer à ma fille.

Merci

Posté par
J-P Correcteur
re : Physique : Pression 09-08-18 à 13:45

La pression au niveau de la surface haute du bouchon est due à 2 causes : la pression atmosphérique + la pression due à la hauteur d'eau.

La pression au niveau de la surface basse du bouchon est due uniquement à la pression la pression atmosphérique.

La différence de pression entre les 2 faces du bouchon est donc celle due à la hauteur d'eau, c'est ce qu'on appelle la pression hydrostatique.

La pression hydrostatique se calcule par : P = Rho * g * h

Avec P la pression en Pascal, Rho la masse volumique de l'eau (1000 kg/m³), g l'intensité de la pesanteur (9,91 N/kg) et h la hauteur d'eau en mètres.

Donc ici, h = 0,25 m

P = 1000 * 9,81 * 0,35 = 3434 Pa
----
La force sur le bouchon due à l'eau est F = P * S (avec F en Newton, P en Pascal et S l'aire du bouchon en m²)

S = 7 cm² = 7.10^-4 m³

--> F = 3434 * 7.10^-4 = 2,4 N

Si on néglige le poids du bouchon et les forces qui coincent le bouchon, il faudra exercer une force juste supérieure à 2,4 N pour soulever le bouchon ... à la condition que la force appliquée via la chaînette soit bien verticale vers le haut.

Sauf distraction.

Posté par
lecid2
re : Physique : Pression 09-08-18 à 14:05

Merci pour votre réponse.
Puis-je vous soumettre un autre exercice sur les pressions ?

Posté par
J-P Correcteur
re : Physique : Pression 09-08-18 à 15:28

Citation :
Citation :
Puis-je vous soumettre un autre exercice sur les pressions ?


Tu peux mettre autant d'exercices que tu veux sur le site ...
Mais il faut ouvrir un nouveau topic à chaque fois. (La règle : "un problème par post")

Il y aura bien l'un ou l'autre qui pourra t'aider.

Posté par
lecid2
re : Physique : Pression 09-08-18 à 15:54

Merci pour l'exercice de la baignoire.
Fallait-il tenir compte de la pression atmosphérique ?

Voici un autre exercice de l'examen :

***Enoncé supprimé => 1 sujet = 1 exercice***

Merci

Posté par
J-P Correcteur
re : Physique : Pression 09-08-18 à 19:15

Citation :
"Fallait-il tenir compte de la pression atmosphérique ?"

J'ai expliqué ce qu'il fallait faire et pourquoi.
Il est utile de comprendre tout ce que j'ai écrit pour bien comprendre.
------------

Pour le 2eme exercice, il manque la masse volumique du cuivre (peut-être est-on censé la chercher sur le Web ?)

Il faut calculer le poids de la boule.
Ensuite calculer la poussée d'Archimède du méthanol sur la boule.

Le dynamomètre indiquera alors ...
----------
Attention, je t'ai averti qu'on devait ouvrir un nouveau sujet lorsqu'on posait une question non liée au sujet primitif... ce que tu n'as pas fait.



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