Calculer en joule, l'énergie d'un ballon immergé lors de sa sortie de l'eau ?
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Calculer en joule, l'énergie d'un ballon immergé lors de sa sortie de l'eau ?



  1. #1
    Brann63

    Calculer en joule, l'énergie d'un ballon immergé lors de sa sortie de l'eau ?


    ------

    Bonjour à tous,

    Je suis plutôt économiste que physicien et j'aurais souhaité faire appel aux lumières des experts de ce forum pour le calcul suivant :
    Un ballon résistant (type ballon de foot en plastique) immergé à 15 mètres d'eau et d'un volume de 50 m3 est lâché :

    J'aurais voulu connaître la formule ou (les formules) qui me permettrait de calculer l'énergie accumulée au moment de sa sortie de l'eau (au point de contact avec l'air).

    Merci à tous de votre aide.

    Laurent

    -----

  2. #2
    LPFR

    Re : Calculer en joule, l'énergie d'un ballon immergé lors de sa sortie de l'eau ?

    Bonjour et bienvenu au forum.
    Je ne crois pas que l’on puisse faire le calcul analytique (donc, pas de formule), car si l’énergie potentielle du ballon immergé est facile à calculer, on ne peut pas calculer de façon simple, l’énergie que le ballon communique à l’eau dans sa remontée.
    Par exemple, si la profondeur de départ est grande, la vitesse de remontée, au bout d’un moment, devient constante car le frottement visqueux et al turbulence absorbent toute l’énergie donnée par le ballon.
    C’est un problème similaire à la chute dans l’atmosphère en tenant compte de la résistance de l’air.
    Au revoir.

  3. #3
    le_STI

    Re : Calculer en joule, l'énergie d'un ballon immergé lors de sa sortie de l'eau ?

    Si je ne me trompe pas, dans le principe, il "suffirait" de calculer l'énergie cinétique du ballon au moment de la sortie de l'eau.

    Comme l'a dit LPFR, il faudra bien entendu tenir compte des frottements visqueux.

    http://www.mecaflux.com/ecoulements%...e%20sphere.htm : Cx en fonction du nombre de Reynolds
    http://www.mecaflux.com/nombre_reynolds.htm : Nombre de Reynolds en fonction de la vitesse
    http://www.mecaflux.com/trainee.htm : Formule liant la trainée à la vitesse

    Et sachant que la poussée d'Archimède est facilement calculable, tu devrais pouvoir trouver la vitesse stabilisée (dans le cas où la profondeur initiale est suffisante)

  4. #4
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Calculer en joule, l'énergie d'un ballon immergé lors de sa sortie de l'eau ?

    Bonjour,
    Un sujet un peu semblable sur le forum.
    Cordialement.
    Jaunin__

    http://forums.futura-sciences.com/ph...ascension.html

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    phys4

    Re : Calculer en joule, l'énergie d'un ballon immergé lors de sa sortie de l'eau ?

    Citation Envoyé par Brann63 Voir le message
    Un ballon résistant (type ballon de foot en plastique) immergé à 15 mètres d'eau et d'un volume de 50 m3 est lâché :
    Bonjour,

    C'est un joli ballon, au moins 4,5m de diamètre, si je ne me trompe ?
    Comprendre c'est être capable de faire.

  7. #6
    LPFR

    Re : Calculer en joule, l'énergie d'un ballon immergé lors de sa sortie de l'eau ?

    Re.
    Je pense qu’avant de continuer il serait bien que Brann63 nous explique ce qu’il compte faire.
    C’est désagréable de répondre à des questions qui, en dehors de leur contexte, sont simplement absurdes.
    A+

  8. #7
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Calculer en joule, l'énergie d'un ballon immergé lors de sa sortie de l'eau ?

    Ou bien c'est peut être le bassin tubulaire qui fait 15 [m] de haut et 50 [m^3] dans le quel il y a le ballon de foot ?
    D'où l'attente de la réponse à la question de LPFR que je salue.

  9. #8
    le_STI

    Re : Calculer en joule, l'énergie d'un ballon immergé lors de sa sortie de l'eau ?

    Je viens de penser au fait qu'il faut une force équivalente à 50 tonnes pour maintenir le ballon sous l'eau, ce n'est pas problématique pour toi?

  10. #9
    Brann63

    Re : Calculer en joule, l'énergie d'un ballon immergé lors de sa sortie de l'eau ?

    Bonsoir à tous et merci sincèrement de vos réponses.

    Désolé de vous avoir frustrés sur la finalité de mon interrogation et de l'exemple proposé (50m3) qui a pu paraître à certains comme absurde.
    Cela dit ma demande concernait les moyens de calcul plus que le réalisme de l'exemple qui n'avait que valeur d'illustration.

    Pour autant si les données sont sans doute exagérées, le problème semble complexe et au delà de mes connaissances au regard des paramètres requis et des domaines de compétences.
    Par le plus grand des hasards, j'ai fait la connaissance d'un ingénieur ce soir qui travaille sur la mécanique des fluides dans le domaine naval et aéronautique (je vis à Brest).
    Il m'a proposé d'utiliser leur logiciel afin de trouver un résultat concret (sur une base de 1m3...) en intégrant différentes pressurisations au regard de la résistance du matériau du ballon et du traitement de sa surface (nouveau matériau) pour diminuer ses frottements.
    Au regard de votre aide spontanée, je ne manquerai de vous informer des résultats (pour ceux que cela intéresse...).

    Je ne vous cache pas que cette interrogation correspond à une idée qui n'est qu'une idée et je me garderai bien de vous la soumettre sans en avoir au préalable étudié un semblant de faisabilité.
    Le ridicule ne tue pas mais l'humilité préserve.

    Très cordialement à tous.

    Laurent

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