La péniche et l'écluse ...

Babar350 · Message par **Babar350** » 10 sept. 2008, 15:11

Une péniche est dans une écluse fermée. Les mariniers jettent à l'eau dix palettes de briques. Donner la bonne affirmation :

A : Le niveau d'eau et la péniche montent dans l'écluse,
B : Le niveau d'eau descend,
C : Le niveau d'eau monte et la péniche descend dans l'écluse
D : Le niveau d'eau ne change pas et la péniche monte dans l'écluse.

plouf44 · Message par **plouf44** » 10 sept. 2008, 16:09

E : Les mariniers ont mal au dos et les briques tombent au fond de l'eau.

Bon nan sinon c'est la A, non? Ca peut être que ça...faut pas trop réfléchir...si on met des briques dans l'eau,le niveau d'eau monte et si on allège la péniche elle monte par rapport au niveau de l'eau...donc au final les 2 montent !!!

Fred95 · Message par **Fred95** » 10 sept. 2008, 16:12

Intuitivement je dirais D mais je n'arrive pas à le démontrer, en fait j'arrive à :

H2 - h1 = (rho(brique) - rho(eau)) * V(briques) / (S * rho(eau) )

Avec h1 la hauteur d'eau dans le premier cas, h2 la hauteur d'eau dans le second cas, S la surface au fond de l'écluse.

Il doit y avoir qq chose qui cloche dans mon raisonnement.

PS: Non Plouf car il ne faut pas oublier que la péniche étant plus légère en phase d'eau, il y a besoin de déplacer moins de volume d'eau pour la maintenir à flot.

Babar350 · Message par **Babar350** » 10 sept. 2008, 16:18

Ben moi aussi j'aurais dis A , vu que si les mariniers jettent les briques, la péniche est plus légère et remonte , mais la brique, une fois dans l'eau prend la place de l'eau et dans ce cas l'eau monte...

D'après le livre gris ce n'est ni A ni D ...

Fred95 · Message par **Fred95** » 10 sept. 2008, 16:35

Bah cela ne peut être que la A car rho(brique)>rho(eau) et donc el niveau d'eau augmente.
La péniche devant déplacer moins de fluide pour flotter sa ligne de flotaison monte également par rapport à la surface de l'eau qui elle-même s'est augmentée par rapport à la surface du fond.

Babar350 · Message par **Babar350** » 10 sept. 2008, 16:45

Et ben non c'est la B !

Réponse du bouquin : Le volume des briques est inférieur au volume de la masse équivalente en eau : le niveau d'eau descend.

Z'y comprenez quelque chose vous ?

Fred95 · Message par **Fred95** » 10 sept. 2008, 17:18

Je ferais le calcul

Vsnake · Message par **Vsnake** » 10 sept. 2008, 17:37

Oui car la masse volumique e l'eau est inferieur a l masse volumique de la brique, donc lorsque les briques sont sur le bateau, c'est la masse qui est prise en compte pour faire monter le niveau d'eau. Lorsque les briques sont dans l'eau, c'est le volume qui est pris en compte pour le niveau d'eau. Comme le volume est faible par rapport a la masse(grosse masse volumique), finalement lorsque l'on s'interresse qu'au volume, le niveau d'eau ne va pas monter de beacuoup.
Lorsque la brique est sur le bateau, la masse est grande (on s'interresse a la masse) donc l'eau va plus monter.

Donc c'est bien la réponse B.

Bon j'avoue je ne suis pas tres claire, j'ai du mal a expliquer..

Bon courage!

Fred95 · Message par **Fred95** » 10 sept. 2008, 18:31

Le raisonnement de Vsnake me parait correct, quand à moi, j'ai du me tromper dans un signe

Fred95 · Message par **Fred95** » 10 sept. 2008, 18:59

C'est bien Vsnake qui a raison:

Les briques sont balancées à t = 2s

source:

anti-reflets · Message par **anti-reflets** » 10 sept. 2008, 19:01

Si un corps plonge dans un liquide, la poussée est une force verticale égale et opposée au poids de liquide déplacé.

Donc :

Variation du volume de l'écluse = + volume des briques - volume d'eau déplacé (poussé d'archimède quand elles étaient dans la péniche)

F=m.g=rho.g.V d'où V=m/rho (rho: masse volumique)

Soit :

Variation volume d'eau de l'écluse = (masse brique / rho brique) - (masse brique / rho eau)

Comme : rho brique > rho eau

Alors Variation du volume d'eau de l'écluse < 0 donc la hauteur diminue

Just for fun :

Question subsidiaire :

Comme la brique est poreuse, à partir de quel taux de porosité (et si ces pores se remplissent d'eau à 100%) à-t-on égalité entre les deux volumes ?

données :

masse volumique des briques 1677 kg/m3 (sources : briqueteries du nord)
poids de la palette : on va dire 1 tonne

je ramasse les copies lundi...

Gogo · Message par **Gogo** » 10 sept. 2008, 20:06

Un raisonnement qualitatif:

Les briques étant lourdes, la péniche est très enfoncée dans l'eau. Le volume de la péniche immergé est très important et c'est pour cela que le niveau d'eau est élevé.
En enlevant les briques, le volume de péniche immergé diminue fortement, le niveau d'eau redescend. Le volume supplémentaire apporté par les briques dans l'eau ne compense pas cet effet.

Après pour le démontrer....

juliennn · Message par **juliennn** » 10 sept. 2008, 23:16

anti-reflets a écrit :Si un corps plonge dans un liquide, la poussée est une force verticale égale et opposée au poids de liquide déplacé.

Donc :

Variation du volume de l'écluse = + volume des briques - volume d'eau déplacé (poussé d'archimède quand elles étaient dans la péniche)

F=m.g=rho.g.V d'où V=m/rho (rho: masse volumique)

Soit :

Variation volume d'eau de l'écluse = (masse brique / rho brique) - (masse brique / rho eau)

Comme : rho brique > rho eau

Alors Variation du volume d'eau de l'écluse < 0 donc la hauteur diminue

Ha oui, quand même...

C'est contagieux docteur ?

juliennn · Message par **juliennn** » 10 sept. 2008, 23:54

Bonsoir bonsoir,
Je me propose de donner une petite explication qui cependant risque de décevoir les puristes...
Imaginons que les briques soient accrochées sous le bateau.
Ça nous donne ceci :

Pour les sceptiques, ça revient exactement au même de mettre les briques sur ou sous le bateau ( la péniche dans notre exemple ) :

Alors maintenant, imaginons que le monsieur sur le bateau détache les briques. On va décomposer le mouvement en deux parties ( excusez l'approximation messieurs les puristes ) :
-> dans un premier temps, les briques tombent au fond de l'eau. Vous serez bien d'accord pour dire que vus qu'elles étaient déjà dans l'eau, le niveau ne changera pas. Elles se déplacent juste d'endroit...
-> dans le même temps le bateau, plus léger, va remonter vers le surface. Donc moins de bateau immergé = de l'eau peut prendre sa place, donc le niveau de l'eau descend.

Des questions ? Si j'ai fait une erreur , je prend les remarques avec plaisir.
Bonne soirée, et bon remue-méninges...
Julien

PS : On retombe bien sur l'explication du bouquin : si on avait remplacé les briques par qqchose de plus léger que l'eau ( des bidons d'air par exemple ), le fait de les lâcher aurait fait l'effet inverse ( faire descendre le bateau ). Mais bon, je suppose que vous voulez piloter des avions, pas des sous-marins...

plouf44 · Message par **plouf44** » 11 sept. 2008, 01:32

j'avoue...

staryo · Message par **staryo** » 15 sept. 2008, 09:49

impressionant

PS: j'adore le soleil et le nuage en haut à droite

roms.77 · Message par **roms.77** » 15 sept. 2008, 10:01

Fred95 · Message par **Fred95** » 15 sept. 2008, 12:36

Pas grave, ça fait remuer l'esprit

juliennn · Message par **juliennn** » 15 sept. 2008, 18:53

staryo a écrit :PS: j'adore le soleil et le nuage en haut à droite

Enfin quelqu'un qui reconnaît mon talent...

Van GuYn3mEr · Message par **Van GuYn3mEr** » 21 sept. 2008, 17:45

réponse D....