une bille dans la boîte. calcul de forces.

[invite8e0455e3]

bonjour,

j'ai un petit problème de physique...


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.
je voudrais savoir aussi si la forme de l'objet à une influence ou si seul sa masse rentre en compte.


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

je précise que je n'ai aucune connaissance physique pouvant m'aider, que ce n'est absolument pas un exercice mais que c'est juste de la curiosité scientifique et que j'ai pris des données chiffrées pour être plus concret.

je pensais que dans le cas de la bille, le calcul des forces agit sur une projection sur une surface plane de la sphère. après, je sèche....

je joins un petit shéma explicatif
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[invitefc633b89]

Bonjour,

au dessus de la bille on aurait une dépression de 5-1 = 4 bars (1 bar pour la pression atmosphérique).
la force d'aspiration serait de 4 bars * pi * r carré. si cette force est supérieure au 50 g, elle ne tombe pas. mettre dans les bonnes unités.
c'est un peu comme ça que je verrai la chose mais il y a peut-être un piège.

bonne journée

[obi76]

Bonjour,

c'est bien ça, c'est ce que nous avions répondu dans l'autre discussion.

[invite8e0455e3]

bonjour,

pas avec le détail du calcul mais je ne vais pas polémiquer.... donc si je comprends bien, pour une surpression donnée, plus le trou est large plus la force d'aspiration sera grande, c'est bien cela?

[A voir en vidéo sur Futura]

[obi76]

Tout à fait

[invite75a796c1]

Bonjour,

La sphère est un cas particulier intéressant parce que c'est un bouchon idéal pour un trou circulaire. Par symétrie, il ne reste plus que la différence de pression sur la section du trou.

C'est différent avec un bouchon asymétrique par rapport à la pression interne.
Par exemple, pour un parallépipède rigide et adhérant parfaitement à la paroi de la boîte , la force exercée par la pression interne se déduira de la surface de la face qui sert de bouchon, le reste s'annulant par symétrie.
Est ce bien cela ?