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Exercice 8
1. Dans une piscine, calculer la différence de pression qui s'exerce entre un plongeur qui se trouve à 2 m de
profondeur et un autre qui se trouve à 5 m de profondeur.
2. Le plongeur le plus haut subit une pression de 110 hPa. Calculer la pression du plongeur le plus bas.
Exercice 9
Sur la fiche technique d'un nettoyeur haute-pression, on peut lire: 120 bars - 8,5 L/min - 800 W
L'aire de la section du tuyau et de 15 mm² et celle du clapet de fermeture de la lance est 10 mm².
L'appareil est mis en service et le clapet de sortie est fermé.
Calculer la valeur de la force pressante qui s'exerce sur le clapet de fermeture. On donne: 1 bar = 10 Pa


Sagot :

Réponse:

**Exercice 8 :**

1. Pour calculer la différence de pression entre un plongeur à 2 m de profondeur et un plongeur à 5 m de profondeur, nous pouvons utiliser la formule de la pression hydrostatique :

\[ P = \rho \cdot g \cdot h \]

Où :

- \( P \) est la pression,

- \( \rho \) est la masse volumique du liquide (pour l'eau, \( \rho = 1000 \, \text{kg/m}^3 \)),

- \( g \) est l'accélération gravitationnelle (\( g = 9,81 \, \text{m/s}^2 \)),

- \( h \) est la profondeur.

Pour le plongeur à 2 m de profondeur :

\[ P_1 = 1000 \, \text{kg/m}^3 \times 9,81 \, \text{m/s}^2 \times 2 \, \text{m} = 19620 \, \text{Pa} \]

Pour le plongeur à 5 m de profondeur :

\[ P_2 = 1000 \, \text{kg/m}^3 \times 9,81 \, \text{m/s}^2 \times 5 \, \text{m} = 49050 \, \text{Pa} \]

La différence de pression est donc \( P_2 - P_1 = 49050 \, \text{Pa} - 19620 \, \text{Pa} = 29430 \, \text{Pa} \).

2. Étant donné que le plongeur le plus haut subit une pression de \( 110 \, \text{hPa} = 11000 \, \text{Pa} \), nous pouvons utiliser la formule de la pression hydrostatique pour trouver la pression à 5 m de profondeur :

\[ P_2 = 11000 \, \text{Pa} + 1000 \, \text{kg/m}^3 \times 9,81 \, \text{m/s}^2 \times 5 \, \text{m} = 60600 \, \text{Pa} \]

**Exercice 9 :**

Pour calculer la force pressante exercée sur le clapet de fermeture, nous utiliserons la formule suivante :

\[ F = P \cdot A \]

Où :

- \( F \) est la force pressante,

- \( P \) est la pression (en pascals),

- \( A \) est l'aire de la section sur laquelle la pression agit (en m²).

Nous convertissons d'abord la pression de l'appareil en pascals :

\[ 120 \, \text{bars} = 120 \times 10^5 \, \text{Pa} = 1.2 \times 10^7 \, \text{Pa} \]

Nous utilisons ensuite cette pression pour calculer la force pressante sur le clapet de fermeture :

\[ F = (1.2 \times 10^7 \, \text{Pa}) \times (10 \times 10^{-6} \, \text{m}^2) = 120 \, \text{N} \]

Donc, la force pressante exercée sur le clapet de fermeture est de \( 120 \, \text{N} \).

Exercice 8 :
1. La différence de pression entre deux points dans un fluide est donnée par la formule ΔP = ρgh, où ΔP est la différence de pression, ρ est la densité du fluide, g est l'accélération due à la gravité et h est la différence de profondeur entre les deux points. Nous pouvons utiliser cette formule pour calculer la différence de pression entre un plongeur à 2 m et un plongeur à 5 m de profondeur.
Soit Δh = 5 m - 2 m = 3 m la différence de profondeur.
ΔP = ρgh = (1000 kg/m^3) * (9.81 m/s^2) * 3 m = 29430 Pa = 29430 N/m^2.

2. Si le plongeur le plus haut subit une pression de 110 hPa, cela équivaut à 11000 Pa (1 hPa = 100 Pa). Puisque la pression augmente avec la profondeur, la pression au plongeur le plus bas sera la somme de la pression initiale et de la différence de pression due à la profondeur supplémentaire.
Pression du plongeur le plus bas = Pression du plongeur le plus haut + ΔP
Pression du plongeur le plus bas = 11000 Pa + 29430 Pa = 40430 Pa.

Exercice 9 :
Pour calculer la force pressante qui s'exerce sur le clapet de fermeture, nous utilisons la formule de la force F = P * A, où F est la force, P est la pression et A est l'aire de la section.
La pression est donnée comme 120 bars, ce qui équivaut à 120 * 10^5 Pa (1 bar = 10^5 Pa).
Donc, P = 120 * 10^5 Pa.
L'aire de la section du clapet de fermeture de la lance est de 10 mm², ce qui équivaut à 10 * 10^-6 m².
Donc, A = 10 * 10^-6 m².
En utilisant la formule F = P * A, nous obtenons :
F = (120 * 10^5 Pa) * (10 * 10^-6 m²) = 1200 N.

Donc, la valeur de la force pressante qui s'exerce sur le clapet de fermeture est de 1200 N.