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
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
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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.
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
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