Le Tonneau de Pascal [ exo : Pcem1 ]

[invite564aa869]

Bonjour à tous,
je sais qu'il ne faut pas quémander de réponse j'ai donc planché toute la matinée sur mes différents cours d'hydrostatique et sites internet. J'ai déjà théoriquement mal compris le cours je pense alors quand on passe à l'applicatif c'est encore pire :S.
Voilà l'énoncé:
Soit un tonneau cylindrique de rayon R et de hauteur h,surmonté par un tube de rayon r.
On donne ho=1m ( hauteur du tonneau ) , p(eau)=1g.cm-3 ; R =20 cm (rayon du tonneau ) ; g=10m.s-2 ; r=2mm (rayon du tube ) ; Po = 10^5 Pa et on prendra pi=3 ( belle approximation ).
1.Dans un premier temps le tonneau est rempli d'eau et le tube est vide.
a - Calculer la pression en A ( qui se trouve à l'interface tube/tonneau )
Ma réponse est que la pression est égale à la pression atmosphérique.
b - Calculer la résultante des forces de pression s'exerçant sur le couvercle du tonneau.
Pour moi,il y a la pression atmosphérique et la pression que l'eau exerce sur le couvercle. Étant de directions opposées et de norme égale la résultante serait nulle . ( Je pense que c'est faux car si le couvercle est déformable il me paraît suspect qu'il ne se déforme pas .. )
c - Calculer la résultante des forces de pression s'exerçant sur le fond du tonneau.
J'ai répondu : P = Po + p(eau)x g x ho ( la je pense qu'il y a un problème au niveau des unités pour p(eau) ).

Voilà si vous pouvez m'aider ça serait vraiment gentil de votre part,

Merci
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[LPFR]

Bonjour.
Ce que vous dites est correct.
Y compris pour les unités. Travaillez toujours en unités S.I. même si on vous demande le résultat dans d'autres unités. Au départ, convertissez tout en S.I., calculez le résultat, puis, pour faire plaisir à l'examinateur, transformez les résultats suivant ses souhaits.
Que le tonneau soit pas rempli ou qu'il soit rempli à raz du couvercle, la pression u niveau du couvercle est, dans les deux, cas la pression atmosphérique.
Je suis d'accord pour B et C, mais on vous demande des forces et non des pressions. Il faut calculer les forces.
Au revoir.

[invite564aa869]

Merci de votre réponse qui m'aide beaucoup !
Cependant vous dites qu'au niveau du couvercle la pression est la pression atmosphérique mais que en même temps vous dites que vous êtes d'accord avec ma réponse B . Cela voudrait dire qu'il faut considérer les deux forces de pression que j'ai énuméré mais que la pression elle reste la même ??
Pour p(eau) il faut donc que je le mette sous forme de 1 kg.L-1 ou m-3 ??

Merci encore de votre réponse claire et efficace!

[LPFR]

Re.
Tout en kg, m, s, A. La densité de l'eau en S.I. est 1000 kg/m3 et non un 1 g/cm3 comme dans l'ancien système c.g.s.
La pression à la surface de l'eau est égale à la pression atmosphérique. Donc, que ce soit l'air qui appuie sur l'intérieur du couvercle ou que ce soit l'eau qui lèche l'intérieur du couvercle, la pression du côté interne sera la même. Et la même des deux côtés. La situation cahngera quand on remplira le tuyau.

Pour le couvercle du bas, n'oubliez pas que côté externe c'est la pression atmosphérique qui appuie (vers le haut).
A+

[A voir en vidéo sur Futura]