Petite question. Moi et ma douce compagne nous nous obstinons sur un petit point technique. Le voici:
Une personne X veut gonfler un pneu de vélo. La pompe est appuyée au sol et les pieds sont dessus.La poignée fait un aller-retour de haut en bas.
Selon moi, si le pneu demande 125 lbs de pression, la personne qui veut le gonfler doit peser au moins 125 lbs, sinon, elle décolera du sol.
Pour ma copine, ce n'est pas du tout une question de pods, mais bien de force physique. Ainsi, plus la personne est forte, plus elle pourra mettre de la pression d'air dans le pneu (avec le genre de pompe décrite plus haut).
J'essaie de comprendre le principe , mais je ne suis pas certain.
Merci !
Salut,
Je ne suis pas sûr de ce à quoi correspond le lbs de pression, c'est la livre de pression? Autrement dit 500g de pression? Si c'est ça, il faudrait trouver une personne de moins de 500g pour faire l'expérience.
Néanmoins admettons que l'on veut gonfler un pneu à 100 kg de pression
Tout d'abord, c'est un gros abus de langage, la pression s'exprime en bar ou en Pa(scal)
1 Pa = 1 N(ewton)/mètre²
Par un autre abus que nous faisons tous, chaque fois que nous nous pesons 1N(ewton)=100 grammes (on arrondit un peu)
Par abus, on peut donc dire que 1 Pa = 100 g/m²
D'où l'expression "rajouter 100 g de pression dans le pneu", cela représente la pression de l'air dans le pneu , il faut donc que la pression générée par la pompe soit supérieure à la pression dans le pneu pour que l'air entre dans le pneu.
En admettant, qu'une pompe manuelle puisse générer une pression de 100 kg, pression = force/surface si la surface de la pompe est petite, une petite force pourra généré cette pression de 100 kg, ce n'est donc pas une question de poids.
La question d'après est ce que quelqu'un de moins de 100kg (1000 N, en fait) peut générer une force de poussée de 100kg (1000 N, en fait)? Si la personne n'est pas reliée au sol elle va effectivement décoller, mais en décollant son poids + l'effet dynamique va faire en sorte que pendant la phase montant de la personne, la force générée sera supérieure au poids seule de la personne.
peu de blabla pour situer le problème.
Le LBS comme unité est à proscrire à tout prix si on veut éviter les embrouilles.
Petit historique :
Dans nos régions européennes, hors Royaume-unis, le langage populaire utilise le "kilo" comme unité de poids.
Et "kilo" sous-entend bien entendu : "kilogramme" et jusque il y a quelques décennies, même les physiciens utilisaient le "kilo" comme unité de poids, mais eux devaient pouvoir différencier le poids de la masse.
C'est ainsi que les Physiciens utilisaient le "kg" (kilogramme) comme unité de masse et le "kgf" (kilogramme force) comme unité de poids.
Cela amenait évidemment des erreurs de compréhension et les physiciens ont instauré le SI (système international d'unités) qui a remis les pendules à l'heure.
Dorénavant, en Physique, le kg est l'unité de masse et le N (Newton) est l'unité de Force (et donc aussi de Poids).
Mais ..., Monsieur "tout le monde" (hors physicien) continue à confondre allégrement la masse et le poids et leur donne à tous deux abusivement la même unité, le "kilo".
On a une "histoire" similaire, mais en pire, pour le "lbs".
Le "Pound" est une unité de masse anglo-Saxonne, et où là aussi il existe une grande confusion chez "Monsieur tout le monde" entre masse et poids.
Et "Pound" se dit livre en Français et le symbole de la livre a été symbolisé pat "lb"
Et d'aucuns, ajoutent abusivement un "s" lorsqu'il y en a beaucoup et écrivent "lbs"
Par ajouter à la confusion, "Monsieur tout le monde" utilise aussi "lbs" pour une pression.
La mesure anglosaxonne équivalente dans le cas de la pression est le "Psi", soit le "pound per square inch" qui se traduit en français par "livre par pouce carré".
Pour arranger le tout, la "livre" n'a pas la même valeur en France que pour les Anglo-Saxons.
Bref, c'est la foire la plus complète.
Officiellement, pour les unités reliées au "lbs" de l'énoncé, la masse: 1 lb = 453,592 gramme
et comme 1 pouce = 25,4 mm, pour la pression, on a : 1 psi = 6894 Pa (arrondi)
Et donc, dans l'énoncé, quand on utilise abusivement le lbs comme unité de pression (à la place du psi), la phrase "Le pneu demande 125 lbs de pression" devrait être traduite en "Le pneu demande 8,6.10^5 Pa (pour Pascal) de pression",
cela en unité SI.
Et pour utiliser un langage plus "compréhensible" par Monsieur tout le monde : "Le pneu demande 8,6 bars de pression"
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Ouf.
Lorsqu'on dit que "Le pneu demande 8,6 bars de pression", il s'agit en fait d'une pression relative, c'est à dire au dessus de la pression atmosphérique qui est elle de 1 bar.
Donc la pression absolue dans le pneu doit être de 9,6 bars (soit 8,6 bar en plus de la pression atmosphérique).
On peut maintenant calculer la force à exercer sur la pompe pour gonfler le pneu à cette pression.
En général, le "zone" de la pompe du coté du piston opposé à la valve du pneu est mis à la pression atmosphérique et donc la force nécessaire à appliquer par le "gonfleur" doit juste imposer un complément de pression dans la pompe de
8,6 bars (8,6.10^5 Pa en unité SI) coté valve.
Si la pompe a un diamètre de piston d, la section du piston est donc S = Pi.d²/4
La force F à appliquer sur le piston est alors telle que : F/S = Pression
F = Pression * S
Et en unité SI: F = 8,6.10^5 * Pi * d²/4 (avec F en Newton et d en m)
F = 6,8.10^5.d²
Supposons que le diamètre du piston soit de 2 cm, soit d = 0,02 m, on a alors : F = 6,8.10^5 * 0,02² = 270 N
La force à appliquer est de 270 N, soit le poids sur Terre d'une masse de 270/9,81 = 28 kg environ
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Sauf distraction.
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