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Poids(m,g,...Pression?)



  1. #1
    yodavin

    Poids(m,g,...Pression?)


    ------

    bonjour les gens!

    une question toute simple , lorsque la pression de l'air augmente, notre poids apparent augmente ou diminue , ou reste constant?

    d'abord je me suis dis que le poids apparent pourrait etre notre poids P=mg PLUS une force due a la pression atmospherique. cette force serait grossierement la resultante verticale orienté vers le bas des forces de pression qui s'exercent partout sur notre corps.Je suppose ( tout du moins j'espere) que cette force est negligeable devant le poids reel car une balance affiche P=mg et non pas P=mg + Fpression .

    (je l'ai supposé verticale vers le bas car les forces suivant (ox) et (oy) se compensent approximativement. mais les forces sur le dessus du crane ne sont pas compensées par des forces sous les pieds puisque en contact avec le sol, il n'y a pas d'air exerçant une pression vers le haut sur eux.)


    donc si je continue mon raisonnement, en l'appliquant à un homme(ou une femme, ne soyons pas misogyne) de 70 kg avec un champ de pesanteur g=10 m/s² , une pression atmospherique à 10^5 Pa et une surface d'application de la force de pression resultante sur le crane d'environ 20 cm². j'en arrive à un poids apparent de:

    P'apparent'= 10*70 + 10^5 * (0.2)² = 700 + 4000 N

    4000 n'est pas vraiment negligeable devant 700...

    il y a donc un probleme dans mon raisonnement ou dans mon calcul. quelqu'un a la solution? svp!

    -----

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  3. #2
    whirlwind

    Re : Poids(m,g,...Pression?)

    Salut,

    Je pense que la pression ne peut pas vraiment être prise en compte comme une force dans le cas d'un être humain étant donné que toutes les forces dues à la pression se compensent.

    En effet la pression est homogène partout, aussi bien à l'extérieur du crâne que DANS le crâne de cette personne, ce qui fait que les forces dues à la pression "s'annulent".

    Par contre si on prend une bouteille en plastique (pas une personne) et qu'on fait le vide dedans, là je pense que les forces vont se sentir... (la bouteille aura tendance à se faire bousiller ).

    En plongée, on peut aussi dire que la pression à l'intérieur est différente de celle à l'extérieur, là on peut prendre la pression en compte, mais en utilisant la "différence de pression" (ce qui réduit considérablement le 10^5).
    Dernière modification par whirlwind ; 26/04/2007 à 00h05.

  4. #3
    Boson_2_higgs

    Re : Poids(m,g,...Pression?)

    20 cm² en m² ça fait 0,002 , c'est ça? après forcément avec le carré et tout ça donne 0,4 N, ce qui est négligeable.
    @+
    B2h
    "Rien n'est impossible , mais bien peu de choses sont réalisables,c'est le grand jeu de la vie"

  5. #4
    Jeanpaul

    Re : Poids(m,g,...Pression?)

    Citation Envoyé par yodavin Voir le message
    bonjour les gens!

    une question toute simple , lorsque la pression de l'air augmente, notre poids apparent augmente ou diminue , ou reste constant?

    d'abord je me suis dis que le poids apparent pourrait etre notre poids P=mg PLUS une force due a la pression atmospherique. cette force serait grossierement la resultante verticale orienté vers le bas des forces de pression qui s'exercent partout sur notre corps.Je suppose ( tout du moins j'espere) que cette force est negligeable devant le poids reel car une balance affiche P=mg et non pas P=mg + Fpression .
    Le pression atmosphérique s'exerce, comme dit par ailleurs sur tout le corps. Elle ne s'équilibre pas tout à fait car l'air est plus dense en bas qu'en haut. La résultante, c'est tout simplement la poussée d'Archimède de l'air, qui est presque toujours négligeable.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Widget

    Re : Poids(m,g,...Pression?)

    salut,
    d'abord b2h tu fais une erreur, la résultante vaut bel et bien 4000N.
    je ne trouve pas de raisonnement clair mais j'ai quelquechose (pas très scientifique) à proposer :
    prenons un ballon en baudruche. on le plaque au sol et on lui appui dessus: il s'aplatit.
    maintenant si on applique la même force tout autour de ce ballon, il ne va pas s'aplatir, il va garder sa forme originale (mais son volume va se réduire car l'air est compressible contrairement à l'eau de notre corps). cela traduit le fait que les forces s'appliquant horizontalement compensent celles appliquées verticalement et donc que la pesanteur ne nous enfonce pas dans le sol.

  8. #6
    yodavin

    Re : Poids(m,g,...Pression?)

    Citation Envoyé par Boson_2_higgs Voir le message
    20 cm² en m² ça fait 0,002 , c'est ça? après forcément avec le carré et tout ça donne 0,4 N, ce qui est négligeable.
    @+
    B2h
    non 20 cm² ça fait bien (20.E-2)² m² soit 0.04 m²


    JEAN PAUL : merci je crois avoir compris, j'avais oublié la poussée d'archimede!!

    merci tout le monde !

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  10. #7
    yodavin

    Re : Poids(m,g,...Pression?)

    je reviens vous proposé une reponse finale:

    donc si j'ai bien compris, Papparent = Poids + Pi (en vecteur, avec pi la poussée d'archimede)

    j'ai supposé un homme de 80 kg dans des conditions tout ce qu'il ya de plus normal (1bar, 300K,g=9.8 m.s-2,masse volumique de l'air mu= 1 g/m3) l'homme occupe un volume v d'environ 100L (0.1m3)

    son poids est Poids=+mg=environ 800N
    la poussée d'archimede Pi= -mu.g.v = 1,3.E-3 N

    en effet dans ces conditions la poussée d'archimede est negligeable!

    maintenant quel est l'effet de la pression?

    comme Pi=-mu.g.v et que mu depend de la pression:

    supposons l'atmosphere comme etant un gaz parfait
    PV=nRT soit P=(mu/Mair)RT (avec Mair la masse molaire de l'air , environ 29 g/mol)

    ce qui donne mu=P.Mair/RT

    donc dans Pi: Pi=-P.Mair.g.v/RT

    et dans le poids apparent: Papparent= g (m-P.Mair.v/RT)

    on voit bien que si P augmente, Papparent diminue!!!
    je sais pas pour vous mais intuitivement c'est le contraire de ce que je pensais.


    ensuite je me suis amusé à calculer la pression à partir de laquelle on pourrait léviter, ça donne environ 700 bar!
    de quoi nous transformé en pancake lol

    a plus!

  11. #8
    Konrad

    Re : Poids(m,g,...Pression?)

    Citation Envoyé par yodavin Voir le message
    non 20 cm² ça fait bien (20.E-2)² m² soit 0.04 m²
    Euh je ne sais pas si c'est de l'humour Mais boson_2_higgs avait trouvé la bonne réponse : 20cm² = 0.2dm² = 0.002m².

    Tu as trouvé la réponse Yodavin, on peut l'exprimer d'une autre manière sans parler de pression mais en raisonnant sur les forces et les densités : lorsque la pression augmente (mais pas trop pour que notre volume reste à peu près le même et qu'on ne soit pas écrabouillé), la densité de l'air augmente. Et cela va faire augmenter la poussée d'Archimède :


    Notre poids P ne change pas, mais la poussée d'Archimède sera plus forte : en toute logique, notre "poids apparent" devrait diminuer.

    Pour prendre une image : on est "immergés" dans un fluide, l'air, qui exerce une poussée d'Archimède sur nous. Si on augmente la densité de ce fluide, en se plaçant dans un liquide (de l'eau par exemple, parce que l'air liquide... ) alors on aura tendance à "remonter à la surface".

    Enfin, c'est comme ça que je vois les choses !
    "Un clavier AZERTY en vaut deux."

  12. #9
    invité576543
    Invité

    Re : Poids(m,g,...Pression?)

    Bonjour,

    Citation Envoyé par yodavin Voir le message
    ça donne environ 700 bar!
    de quoi nous transformer en pancake
    Pourquoi cela nous transformerait en crêpe?

    En plongée profonde, ils vont jusqu'à 70 bar, ça ne les écrasent pas!

    De même les animaux des abysses sont à des centaines de bar, ça n'a pas trop l'air de les gêner.

    Nous, animaux, sommes constitués de liquide, 700 bar ce n'est rien. Pour les humains, les problèmes liés à la pression sont d'abord les gaz à respirer, bien avant tout effet de compression de l'organisme.

    Cordialement,

  13. #10
    Boson_2_higgs

    Re : Poids(m,g,...Pression?)

    Euh bah je sais pas trop, j'ai deux personnes qui me disent que j'ai dis des bêtises, que je sais pas calculer, et une autre qui me dis que c'est bon (mais celle qui est d'accord avec moi c'est un thésard donc ça compte pour 2 )

    @+
    B2h
    "Rien n'est impossible , mais bien peu de choses sont réalisables,c'est le grand jeu de la vie"

  14. #11
    Widget

    Re : Poids(m,g,...Pression?)

    sauf si ton ami prépare une thèse en lettres modernes lol

  15. #12
    Boson_2_higgs

    Re : Poids(m,g,...Pression?)

    Nan mais celui qui est d'accord avec moi c'est Konrad (juste au dessus) et il fait une thèse en physique du solide alors bon..enfin tout ça on s'en fiche qui a finalement raison ?
    "Rien n'est impossible , mais bien peu de choses sont réalisables,c'est le grand jeu de la vie"

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  17. #13
    Konrad

    Re : Poids(m,g,...Pression?)

    Les thésards n'ont pas toujours forcément raison, hein ! Surtout sur des choses qu'ils n'ont pas fait depuis des années

    Mais pour ce qui concerne les sous-unités ça va, je crois que je maîtrise relativement lol

    Voir par exemple ce site de l'académie de Rouen, qui ne doit pas dire que des bêtises :
    http://maths-sciences.ac-rouen.fr/re...onversionaire/

    Ou pour ceux qui sont encore sceptiques (comme les fosses), utilisez un outil de conversion en ligne comme ceux-ci :
    http://www.nodc.noaa.gov/dsdt/ucg/index.html
    http://www.convertworld.com/fr/superficie/m%C2%B2.html
    http://campbellsci.ca/Area_F.html


    Donc au final tu avais bien raison Boson_2_higgs, tu as de bons restes de tes années de primaire !
    "Un clavier AZERTY en vaut deux."

  18. #14
    Konrad

    Re : Poids(m,g,...Pression?)

    Citation Envoyé par yodavin Voir le message

    P'apparent'= 10*70 + 10^5 * (0.2)² = 700 + 4000 N
    Euh donc si on reprend le calcul de Yodavin ça serait plutôt (avec 0.002m² = 20cm² la surface sur laquelle s'exerce la pression) :

    P'apparent'= 10*70 + 10^5 * 0.002 = 700 + 200 N.

    Sauf que pour resituer le contexte, ça c'est le poids + la force qu'exercerait un fluide à 10^5Pa sur 20cm² du cerveau. Il est bien entendu que cette force s'applique à tout le corps, inculquant également des forces dirigées vers le haut, c'est bien là tout le sens de la poussée d'Archimède.
    "Un clavier AZERTY en vaut deux."

  19. #15
    Boson_2_higgs

    Re : Poids(m,g,...Pression?)

    Ouais moi j'avais en plus mis au carré l'aire ! Bon finalement j'ai des assez bon restes du primaire, mais ce qui a pas changé, ce sont les fautes d'étourderies .
    @+
    B2h
    "Rien n'est impossible , mais bien peu de choses sont réalisables,c'est le grand jeu de la vie"

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