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Première spécialité physique-chimie
Exercice 3
Au XVII siècle, Blaise Pascal réalisa l'expérience du crève-tonneau, devenue célèbre par son défi à l'intuition. Il
l'explique : « On perce le centre de la paroi supérieure d'un tonneau rempli d'eau, on y insére un tube vertical étroit de
quelques mètres de hauteur; si l'on achève le remplissage en versant de l'eau jusqu'au sommet du tube, ce qui exige un
faible volume de liquide, on est fort surpris de voir les douves du tonneau se disjoindre et le
liquide jaillir à l'extérieur. >>
On suppose un tonneau de 1,0 m de hauteur, avec un fond de 76 cm de diamètre et un tube de
9,0 m de hauteur et de 2,0 cm de diamètre. P... 1,0-10 kg-mg-98 N-kg.
1. Calculer l'aire du fond du tonneau.
2.
Exprimer la pression entre le bas et le haut du tonneau, avant l'insertion du tube.
3. A partir de cette pression relative, déterminer la force pressante exercée sur le fond du
tonneau.
4.
Exprimer la pression entre le bas et le haut du tonneau, après l'insertion du tube
rempli d'eau.
5.
Calculer la nouvelle force pressante alors exercée sur le fond du tonneau,
6. Calculer le volume d'eau contenu dans le tube et expliquer en quoi cette expérience
heurte l'intuition.
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