[Exo] Hydraulique

[invite274e2619]

Bonjour à tous ,


J'ai toujours regardé les exercices sur ce forum mais je n'ai jamais osé poser ma question . Là voila , j'ai un exercice d'hydraulique et j'ai du mal à le faire . Enfin je trouve ( résultat de pression de rau x g x R x h ^2 . Je ne peut pas mettre l'ensemble de mon dévelppement car je n'ai pas le signe intégrale .

Mais bon , j'ai oublier des truc a prendre en compte . Pouvez vous m'aider à le résoudre ( avoir le bon développement ), sachant que c'est URGENT car c'est pour demain

Merci pour toute aide

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[invitecaafce96]

Bonjour,
Pas de mention urgent dans les titres (charte )

[phys4]

Bonjour,

Pour le moment des forces, vous pouvez utiliser la direction des forces sur un élément de hublot. comme elles sont perpendiculaires à la surface elles sont toutes dirigées vers le centre.

Vous pouvez obtenir la force totale sur le hublot sans utiliser d'intégrale. Montrez que la force utile sur une petite surface de la sphère se décompose en deux composantes, l'une parallèle à la paroi et l'autre perpendiculaire, en utilisant l'angle, vous démontrez que cette force perpendiculaire est égale à celle qui sur un hublot circulaire.
Ensuite sur le hublot circulaire équivalent, vous montrez que la force est égal à la surface par la pression au centre, à cause des symétries.

Au revoir.

[invite274e2619]

Merci pour vos réponse ,

J'ai suis arrivé au bout de ma compréhension de cet exercice et comme je dois le faire pour demain pouvez-vous corriger mon exercice car je n'ai plus assez de temps pour de la recherche .
Merci.

J'ai modifié l'exercice en enlevant dans un premier temps , 2 surfaces (entouré en rouge) . Indiquez moi comment rajouter ces surfaces dans mon calcule .s'il vs plait
.

Je bn'arrive pas aussi au calcul du couple ? donc si vous souhaitez m'aider , soumettez une correction car je n'ai plus de temps et l'important c'est de comprendre car j'ai plus de temps pour chercher . Merci de votre compréhension , j'ai quand meme montrer une recherche de l'exercice

[A voir en vidéo sur Futura]

[phys4]

Je pense que vous avez choisi une méthode trop complexe, vous n'allez pas en sortir comme cela.
Vos variables d'intégration ne sont pas définies, qu'est ce que z ? et est pris comment ?

Un conseil, faites disparaitre P0, la pression atmosphérique s'exerce sur la surface de l'eau et sur l'intérieur du hublot , son effet s'annule donc.

Vous devriez utiliser des raisonnements plus physique.

[phys4]

Si vous tenez absolument à vérifier par une intégrale sur le hublot sphérique je vous donne une solution :
Je prends comme variables angle que fait le rayon considéré avec l'axe du hublot, et pour l'angle de rotation autour de l'axe compté à partir du bas.

La profondeur de l'élément de surface s'écrira


surface de l'élément


La pression sur cet élément de surface sera

et la force horizontale sera


Il faut donc intégrer


en regroupant les termes dans chaque intégrale correspondante :


Dans l'intégrale en le terme en disparait et il reste
la première intégrale vaut


Au total nous trouvons


Résultat évident si l'on fait un raisonnement physique sur les symétries.

[invite274e2619]

Merci de votre réponse , votre rédaction est vraiment très claire .


Mais je me rends compte que je ne réponds pas exactement aux questions .J'ai essayé de calculer la résultante des forces de pression .
C'est ce que vous m'indiquer en conclusion par le F . Par contre , Avez-vous pris en compte les 2 surfaces verticales (de l'aquarium) que j'ai entourés en rouge et n'appartenant pas au hublot hémisphérique ?

Pouvez vous m'aider à répondre aux questions du document :

1) Montrer que le moment de l'action de poussé en O est nulle .

Moment (action de poussé en O) = F (résultante calculée) x bras de levier = (rau g pi R^2 h )* R ( bras de levier est le rayon du hublot) = rau*g*pi*h*R^3 (ce qui n'est pas nul ?)

2)calculer la poussé de tous les fluides sur cette sphère (intensité , direction , centre de poussé )
La poussé de tous les fluide sur la sphère correspond à la résultante F calculée
Donc son intensité est rau*g*pi*R^2 *h
Sa direction est perpendiculaires à la surface et dirigée vers le centre (centripète de centre O ? )
Le centre de poussé ? si on trace une ligne horizontale passant par O et coupant le Hublot (perpendiculairement) . Le centre de poussé est il ce point au hublot ?

[phys4]

Mais je me rends compte que je ne réponds pas exactement aux questions .J'ai essayé de calculer la résultante des forces de pression .
C'est ce que vous m'indiquer en conclusion par le F .
Par contre , Avez-vous pris en compte les 2 surfaces verticales (de l'aquarium) que j'ai entourés en rouge et n'appartenant pas au hublot hémisphérique ?
Pouvez vous m'aider à répondre aux questions du document :
1) Montrer que le moment de l'action de poussé en O est nulle .

Je ne réponds pas pour les autres faces latérales car les dimensions ne sont pas connues. La question semblait à propos du hublot uniquement.
J'ai expliqué avant pourquoi O est le centre de poussée : toutes les forces élémentaires sont dirigées vers O et donc le moment total, pour ces forces, est nul.

[invite274e2619]

Bonjour

comment pourrais je justifier le fait que ce moment soit nul par un calcul ou en rédigeant car cela correspnd à une question donc je pense qu'on attends une rédaction



Et aussi vous indiquez qu'on peut simplifier en enlevant P atmosphère puvais vous m'indiquer comment je peux l'indiquer dans la rédaction ( symétrie ? , Principe fondamental de l'hydro statique ? )

merci

[phys4]

Pour la pression atmosphérique c'est très simple : elle s'ajoute de chaque coté du hublot, par l'air d'un coté, et par addition a la pression hydrostatique de l'autre coté.
Donc les deux contributions s'annulent en tous points.

Pour le moment en O, un dessin serait la meilleure démonstration avec le hublot , son centre et quelques vecteurs force appliquée.

[invitecaafce96]

Bonjour phys4 ,
Est ce bien recopié ????
http://www.ilephysique.net/sujet-exe...ue-287103.html

[phys4]

Merci cat, il manque les droits d'auteur.