hydrostatique

[invite192f4679]

Bonsoir, je suis actuellement en train d'essayer des exercices avec beaucoup de difficulté.

Voici l'énoncé:
Un globule de sang de rayon r=5micrometre se trouve dans du liquide physiologique.
1) en etablissant le bilan des forces exercées sur la goutte de sang, calculer sa vitesse de sédimentation.On supposera la loi de stokes valable: F=6pirnv avec v la vitesse du globule de sang et n la viscosité du liquide physiologique.

2)Quel temps faudrait-il au globule rouge pour parcourir un metre


Données: g=9,81
Masse volumique du sang ro=1,300.10^3kg.m^-3
"" "" du liquide physiologique ro =1,059.10^3 kg.m^-3
Viscosité du liquide physiologique n= 0,695.10^-3 poiseuille


Je ne vois pas comment débuter cette première question, a vrai dire je ne connais pas non plus la loi de stokes.
Parmis les formules, il y avait Q=Sv ou la loi de poiseuille mais je n'y arrive pas.
j'aimerai que quelqu'un me donne une piste s'il vous plait.
Merci
-----

[invite21c02270]

Salut,

Bon ce qu'est appelé la loi de stokes est sans doute la force de frottement visqueuse que tu donnes: F=6*Pi*n*v*r ! C'est une force de frottement visqueuse qui s'oppose à la direction de déplacement de la particule étudiée. Sous forme de vecteur, il y a un "moins" signifiant que la force est dirigé dans le sens inverse à la vitesse de la particule:
vecteur(F) = -6*Pi*n*r* vecteur(v)

En supposant que ton globule rouge est une particule sphérique qui "tombe" dans le liquide (vers le centre de la terre-verticalement)
Quelles forces agissent?

Petite info: J'en vois deux et de direction opposée en plus!
Fait un bilan de force à l'équilibre et la vitesse sera déterminé... La question deux en découle immédiatement.

Bien à toi
Romain

[invite192f4679]

bonjour
alors je vois le poid, p=mg et je ne suis pas certaines mais je vois la tension superficielle qui éviterait à la goutte de tomber? ou bien tout simplement la loi de snokes


si je fais mon bilan à l'equilibre
cela me donerait

P=mg
F=6*pi*r*n*v

d'où v=(mg)/(6*pi*r*n)
je ne vois pas le rapport direct avec les données de mon énoncé et je n'ai pas la masse.
ou peut etre que je fais fausse route.
Merci encore

[invitebaef3cae]

bonjour,

On te donne le rayon de ton globule et la masse volumique du sang. Donc tu as peut-être moyen de moyenner pour calculer la masse!!!!

BCNU

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite21c02270]

Salut,

Exacte j'avais oublié une force très importante: la poussée d'Archimède c'est pour cela qu'on te donne également la masse volumique du liquide! Sorry a lot !

[invite21c02270]

Comme le dit Pepejy vu que ta particule est supposé sphérique tu détermine le volume d'une sphère que tu multiplies par la masse volumique de la particule et t'obtiens ta masse!
Il faut avant tout que tu refasses ton bilan des forces à l'équilibre en prenant en compte la poussée d'Archimède, c'est une force de même direction mais de sens inverse au poids qui est égale au poids du volume d'eau déplacé par la particule.

La tu dois tout avoir....

[invitebaef3cae]

Et en plus toutes ses forces ont l'air colinéaires... N'est-il pas plaisant, est-il!!!

[invite192f4679]

si je comprends bien, il me reste donc le poid et la poussée d'archimède?

p=mg
pa=ro*V*g

donc v=m/ro
par contre pour la masse je ne vois pas la formule ou je peux faire intervenir la masse volumique du sang

[invite192f4679]

daccord, je vais reprendre avec tout ca. désolé pour le message d'avant je l'ai ecrit avant d'avoir vu vos aides.
Merci

[invite21c02270]

Un schéma facilite grandement les propos....

vecteur(Pi) : force de la poussée d'archimède
vecteur (P) : Poids
vecteur (Fs): Force de frottement visqueuse de Stokes

J'ai pas eu le courage de représenter une veine etc... juste un récipient avec une particule qui sédimente dans un liquide...





Bon exo
A++

Edit, manquerai peut être le repère (x,y) mais ça tu peux le choisir dans le sens que tu veux...

[invite192f4679]

finalement non ca ne fonctionne pas, je me suis rendu compte que dans la formule de la poussée d'archimede c'est le volume qu'il y a dedans et non la vitesse. je met mes étapes,

Vsphère=4/3*pi*r^3=4/3*pi*(5.10^-6)^3= 5,235987753.10^-16m^3

donc m=v*ro= 6,806784079.10^-13 kg

P=mg
pa=ro*v*g mais ici je crois que v c'est le volume et non la vitesse.
je suis perdue

en faisant ca je trouve v=6,427558148.10^-16

[invite21c02270]

finalement non ca ne fonctionne pas, je me suis rendu compte que dans la formule de la poussée d'archimede c'est le volume qu'il y a dedans et non la vitesse.

Exacte

je met mes étapes,

Vsphère=4/3*pi*r^3=4/3*pi*(5.10^-6)^3= 5,235987753.10^-16m^3

donc m=v*ro= 6,806784079.10^-13 kg

P=mg
pa=ro*v*g mais ici je crois que v c'est le volume et non la vitesse.
je suis perdue

en faisant ca je trouve v=6,427558148.10^-16

Laisse de côté les applications numérique pour le moment, ça
embrouille plus qu'autre chose, tu les fera sur le résultat.
Ici le "v" est bien la volume, la poussée d'Archimède en norme c'est "le poids du volume de fluide déplacé par la particule", donc le "v" est bien le volume de la particule ce qui change c'est le ro qui n'est plus celui de la particule mais celui du fluide! (Attention au sens forces)

On a trois forces:

vecteur (P) + vecteur (Pi) + vecteur (Ps) = 0

D'après le schéma,

-mg + m (liquide déplacé) g + 6*3,14*n*r*v = 0 (1)

comme tu le marques:

m= 4/3 * Pi*r^3 * rho (particule)

et d'après la loi d'Archimède donnée plus haut:

m (liquide déplacé) = ?? d'après toi ??

[invite192f4679]

je rentre des cours, je m'y remet!

le bilan des forces me semblent désormais vraiment plus clair.
j'ai encore des incompréhensions.
la poussée d'archimède:quelle est sa vraie formule parce que je me perd, j'ai l'impression qu'elle est la meme que le poid!

et il y a aussi une chose que je ne vois toujours pas, j'ai calculer la masse tel que m=Vsphere*rho(particule) je suppose que cette masse je dois l'utilisé dans le poid
et d'apres ce que vous me demander je dois calculer la masse mais cette fois ci pour la poussée d'archimède?
je suis vraiment désolée de prendre autant de temps.
Merci encore

[invite192f4679]

ca y est!!!! j'ai dans mes ed le resultat chiffré et je tombe sur la bonne solution,

voila ce que j'ai finit par faire:

-mg + rho(fluide)*V*g+ 6*pi*n*r*v=0
6*pi*n*r*v=mg-(rhofluide*V*g)

v=[mg-(rhofluide*V*g)] / [6*pi*n*r]
=1,89*10^-5 m.s^-1

pour la question 2 je m'en suis sortie ca découlé directement

Merci encore

[invite21c02270]

je rentre des cours, je m'y remet!

Quelle motivation!

la poussée d'archimède:quelle est sa vraie formule parce que je me perd, j'ai l'impression qu'elle est la meme que le poid!

la poussée d'Archimède en norme c'est "le poids du volume de fluide déplacé par la particule"

Par exemple lorsque tu plonges un glaçon dans un verre de Wisky (mais c'est mal le wisky) le niveau de wisky augmente. Pourquoi?

En fait le glaçon a pris de la place dans le volume de wisky initiale, il a déplacé un volume de wisky égal à son propre volume.

Maintenant pourquoi le glaçon flotte?
S'il n'y avait que la force du poids il devrai couler!

C'est là qu' Archimède intervient, il dit quand plus du poids le glaçon va être soumis à une force "vers le haut" égale au poids du volume de liquide déplacé par le glaçon! Notre fameux glaçon plongé dans son abominable liquide est soumis a 2 forces:

-son poids dirigé vers le bas => -m(glaçon)*g
-La poussée d'Archimède dirigé vers le haut =>
+m(liquide de volume déplacé par le glaçon plongé dans le wisky)*g

Le poids du glaçon est donc: - rho(glaçon)* Volume du glaçon*g
La poussée d'Archimède: + rho(wisky)*Volume du glaçon*g
(Poids du wisky déplacé par l'ajout du glaçon)
Volume du Wisky déplacé par l'ajout du glaçon = Volume du glaçon

je suis vraiment désolée de prendre autant de temps.
Merci encore

Pas de soucis, j'suis en vacance et en plus si j'avais voulu que ça tourne court j'aurai posté la solution de suite!

A++
Rom

[invite21c02270]

ca y est!!!! j'ai dans mes ed le resultat chiffré et je tombe sur la bonne solution,

voila ce que j'ai finit par faire:

-mg + rho(fluide)*V*g+ 6*pi*n*r*v=0
6*pi*n*r*v=mg-(rhofluide*V*g)

v=[mg-(rhofluide*V*g)] / [6*pi*n*r]
=1,89*10^-5 m.s^-1

pour la question 2 je m'en suis sortie ca découlé directement

Merci encore

Ca marche! Bravo
Avec plaisir

A ++
Rom

[invite31d18831]

Vanille essaie ça:

loi de stokes Vg=(d²*(ro liquide-ro paricule)*9.81)/(18*viscosite du liquide)
Dis moi quoi?