Une bille dans la boîte. calcul de forces.

[invite8e0455e3]

bonjour,

j'ai un problème qui m'a été posé par un de mes élèves et face à la mine déconfite que j'ai pu montrer, je sollicite votre bienveillante aide ....


si une bille de rayon 5 mm et de masse 50g est placée de telle sorte qu'elle bouche hermétiquement un trou de rayon 3 mm d'un récipient où règne une pression de 5 bars, est ce que la bille est maintenue par la surpression régnant dans le récipient ou tombe t'elle du fait de la gravité? merci


le calcul de la solution m'a complètement échappé...


je joins un petit shéma explicatif
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[invitecaafce96]

Bonjour,
La bille est soumise à sa force-poids, à la poussée d'Archimède et à la pression hydrostatique : il suffit de faire le bilan de ces 3 effets .

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Pour commencer je me suis limité à calculer la force due à la pression sur la surface du trou (de 3 mm).
Elle fait plus de 3 N. Ce qui montre qu'elle ne tombe pas et que n'est même pas la peine de calculer la poussée d'Archimède qui sera aussi dans le bon sens mais bien plus petite.
Au revoir.

[interferences]

Bonjour,

Cela dépend si on prend le delta de pression il est seulement de 4 bar.
La force est légèrement inférieure à 3N. Donc la bille reste collée quand même.
Pour le détail du calcul :

xxxxxxxxxxx

En gros la bille tomberait si elle faisait de l'ordre de 300 grammes ou plus.
La poussée d’Archimède étant négligeable.

Au revoir

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6dffde4c]

Bonjour.
@interferences: J'ai supprimé votre formule. Car je ne suis pas sur que Twolfe soit prof de physique ou qu'un élève lui ait posé une question avec des données aussi précises. Mais je veux bien croire à sa mine déconfite.
Donc, on ne donne pas plus de précisions sur le calcul. S'il est prof, avec ce que nous lui avons déjà dit, cela devrait lui suffire amplement. Si non, il faudra qu'il change de métier.
Pour la modération.

[invite8e0455e3]

houlà, je n'ai jamais dit à quel niveau j'enseignais. Et donner occasionnellement des cours de remise à niveau à un enfant en 6ème en mathématiques est quand même différent de celui d'avoir pour profession l'enseignement.

J'avoue que la formule n'aurait pas été de trop mais un modérateur zellé est passé par là... Quand bien même elle m'aurait été inutile, je pense que d'autres personnes peuvent être intéressées par le sujet et n'auront pas le détail du calcul. à quoi sert t'il de masquer la formule? à rendre le forum moins interessant? donc je dois reposter une question sur le forum pour avoir la totalité de la réponse? c'est un peu stupide au final....

Ma mine déconfite, c'est plutôt en constatant l'inutilité de la modération du modérateur....

[interferences]

Bonjour,

Indice : Disons que pour le calcul des forces de pression c'est la surface projeté qui importe donc la surface du trou.

Au revoir

PS : Si vous n'avez aucune connaissance du principe fondamental de la statique c'est sûr que ça va être dur. Il faut comprendre les modérateurs, le but n'est pas de faire l'exercice à votre place. Même si moi je ne suis pas contre donner la solution, il est vrai qu'il faudrait que vous nous fassiez part de vos propres recherches.
Si un élève de 6ème vous a posé ce problème il doit être bien en avance. Et pourquoi vous a-t-il donné des données aussi précises ?

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Je trouve malhonnête de présenter un devoir à la maison ou un exercice comme "une question posée par un élève".
Je ferme cette discussion.
Si les multiples renseignements qu'on vous a donnés ne vous suffisent pas. Créez une nouvelle discussion en présentant le problème sincèrement: un devoir à la maison que vous ne savez pas résoudre. Montrez ce que vous avez fait et où est que vous bloquez et probablement quelqu'un vous aidera.
Pour la modération.