Loi fondamentale de la statique des fluides

Publié le 9 avr. 2020 il y a 4A par auriane2304 - Fin › 11 avr. 2020 dans 4A
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Sujet du devoir

Bonjour, j'ai un devoir à rendre pour demain donc le 10/04/2020 à 18h et je ne comprends absolument rien, j'ai un cours avec mais je ne comprends pas quand même:

Un homme de masse m = 80 kg doit monter sur un toit constitué de tôle ondulée afin d’y faire une réparation.

La tôle ondulée est capable de résister sans se briser à une pression de 5 000 Pa.

1) Montrer que le poids de l’homme vaut 784 N. (on donne g = 9,8 N.kg-1)

2) Les semelles des chaussures de l’homme ont une surface totale de 0,05 m2

Quelle est la valeur de la pression subie par la tôle ondulée en raison du poids de l’homme ? Que risque-t-il de se passer ?

3) Prudent, l’homme décide de placer sur le toit une plaque de bois afin de répartir la pression et de ne pas prendre de risque inutile. Quelle doit être la valeur minimale de la surface de la plaque de bois à utiliser ?

Où j'en suis dans mon devoir

Pour répondre à cet exercice j'ai cette formule: deltaP = PA – PB = p x g x (zB – zA) = p x g x h. Je ne comprends pas du tout cette formule, pourriez-vous m'aider svpp?




4 commentaires pour ce devoir


Abdel HAKIM
Abdel HAKIM
Posté le 9 avr. 2020

Salut auriane,

 

Je vais d’abord revenir sur les notions de bases pour que tu comprennes.

L'exercice que tu présentes ici est là pour t'apprendre la différence entre 2 notions :

    la masse

    le poids

Contrairement, à ce que l'on dit couramment ces 2 notions sont différentes, voire mal utilisées.

 

Je t'explique. Quand on te demande combien tu pèses, les gens répondent en général :

    60 kg

    80 kg ou autre.

La valeur indiquée ci-dessus est la masse et non pas le poids.

La masse s'exprime en kg. Elle ne change pas.

Le poids est une force physique exercée sur un corps (en gros la force exercée pour attirer un objet). Le poids dépend donc de l'élément qui exerce la force. Dans le cas de ton exercice, cette force est exercée par la Terre sur l’homme.

La force exercée est due à la pesanteur. C'est un champ de force qui attire tout vers le centre de la Terre, ce qui fait tu ne voles pas et que tu restes fixé au sol.

 

Pour calculer le poids, il existe une formule :

 

P=m x g

P=Poids (en Newton N)

m=Masse (en kg)

g= pesanteur (m.s-2) car c'est une accélération

 

Il faut donc appliquer la formule P=m x g à la masse de l’homme, en faisant très attention aux unités.

Tu trouveras ainsi son poids et tu pourras vérifier que la première question est juste ou fausse.

 

 

 

Pour la seconde question, tu dois comprendre la notion de pression.

La pression se définit comme étant la force appliquée sur une unité de surface. (Pour l’imager, quand tu mets ta main sur ton bureau et que tu appuies plus ou moins fort, tu exerces un pression sur ta main)

Formule fondamentale de la pression :

 

                    Pression= Force / Surface            avec la Pression en N/m2 ou pascal.

La force, ici, est en fait le poids de l’homme qu’il exerce sur ses pieds.

Et donc la surface est la surface de la semelle de ses chaussures (0,05 m2)

 

Si tu divises la valeur du poids trouvée à la question précédente par la surface de contact, alors tu trouves la pression subie.

 

Ayant trouvé cette valeur de pression, tu peux alors la comparer à la pression de résistance de la tôle.

En effet, si ta valeur est supérieur, l’homme passera à travers.

 

 

Pour la troisième question, maintenant que tu as compris la notion de pression et que tu connais le poids de l’homme, tu vas chercher à augmenter la valeur de la surface pour que la pression soit inférieur à 5000 Pa (résistance de la tôle).

 

 

Merci de m'indiquer si tout est ok pour

auriane2304
auriane2304
Posté le 9 avr. 2020

Merci beaucoup de m'avoir répondue aussi vite, j'ai mieux compris.

auriane2304
auriane2304
Posté le 9 avr. 2020

Pourriez-vous m'aider à comprendre comment on utilise cette formule: deltaP = PA – PB = p x g x (zB – zA) = p x g x h?

Xavier#8130
Xavier#8130
Posté le 9 avr. 2020

Bonjour, j'ai l'impression que cette formule n'est pas nécessaire pour ton exercice (est ce que tu t'es trompée ?). Je vais quand même te l'expliquer.

C'est la loi fondamentale de la statique des fluides. C'est la différence de pression entre 2 points dans un fluide. La différence entre un point A et un point B : PA - PB = p * g * h

p est la masse volumique (kg.m-3), g est la pesanteur 9.8 N.Kg-1 et h est la différence de hauteur entre les deux points.

Tur emarquera qu'on multiplie des Kg . m-3 * N . Kg-1 * m qui donnent donc des N * m-2 et qu'un Pascal (Pa) s'exprime en N * m-2.

La formule est donc la différence de pression dans un fluide, il n'y a donc pas de rapport avec l'énoncé que tu as proposé !


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