5 exemples de la loi de Bernoulli
1 Post1 dan v1 est la pression et la vitesse de l'air au-dessus de l'aile, P2 dan v2 Il s'agit de la pression et de la vitesse de l'air sous l'aile. Pour qu'un avion décolle, les conditions sont…
A.P1 = P2 dan v1 = v2
B.P.1 < P2 dan v1 > v2
C. P1 < P2 dan v1 < v2
D.P1 > P2 dan v1 > v2
E.P1 > P2 dan v1 < v2
Discussion :
Il est connu que :
P1 = Tekanan udara sur les ailes
P2 = Tekanan udara sous les ailes
v1 = vitesse de l'air sur les ailes
v2 = vitesse de l'air sous les ailes
Demandé :
Quelles sont les conditions nécessaires pour que l'avion décolle ou pour qu'il s'élève ?
Répondre :
Loi de Bernoulli ou plus précisément appelé Le principe de Bernoulli Ce principe stipule que si la vitesse du fluide est élevée, sa pression est faible, et inversement, si la vitesse du fluide est faible, sa pression est élevée. Les fluides sont des substances qui peuvent s'écouler. L'air et l'eau sont des exemples de fluides.
Si la vitesse de l'air est élevée, la pression atmosphérique est faible, et inversement, si la vitesse de l'air est faible, la pression atmosphérique est élevée.
Lorsque la vitesse de l'air au-dessus de l'aile est supérieure à celle en dessous, la pression de l'air au-dessus de l'aile est inférieure à celle en dessous. La pression étant plus élevée sous l'aile, la poussée de l'air est également plus importante. Inversement, la pression au-dessus de l'aile est plus faible, donc la poussée de l'air au-dessus de l'aile est également moindre (P = F/A – plus la pression P est élevée, plus la force F est importante).
La poussée de l'air sous l'aile est plus importante, la poussée de l'air au-dessus de l'aile est plus faible, il en résulte une force résultante ou une force totale dirigée vers le haut. Cette force totale est dirigée vers le haut, ce qui provoque le soulèvement de l'avion..
Donc conditions nécessaires au décollage de l'avion est P1 < P2 et v1 > v2
La bonne réponse est B.
2.
Sur la figure, l'eau est pompée par un compresseur à une pression de 120 kPa dans le tuyau inférieur (1) et s'écoule vers le haut à une vitesse de 1 m/s.-1 (g = 10 ms-2 et la densité de l'eau est de 1000 kg.m-3La pression de l'eau dans le tuyau supérieur (II) est….
A. 52,5 kPa
B. 67,5 kPa
C. 80,0 kPa
D. 92,5 kPa
E. 107,5 kPa
Discussion
Il est connu que :
Grand rayon de tuyau (r)1) = 12 cm
Petit rayon de tuyau (r2) = 6 cm
Pression de l'eau dans les gros tuyaux (p1) = 120 kPa = 120 000 Pascals
Vitesse de l'eau dans les gros tuyaux (v1) = 1 ms-1
Hauteur du tuyau principal (h)1) = 0 m
Hauteur du tuyau de petite taille (h)2) = 2 m
Accélération due à la gravité (g) = 10 m/s-2
Densité de l'eau (ρ) = 1000 kg.m-3
Demandé: Pression de l'eau dans le tuyau 2 (p2)
Répondre :
La vitesse de l'eau dans le tuyau 2 est calculée à l'aide de l'équation de continuité :
A1 v1 = A2 v2
(π r12)(v1) = (π r22)(v2)
(r12)(v1) = (r22)(v2)
(122)(1 m/s) = (62)(v2)
144 = 36 v2
v2 = 144 / 36
v2 = 4 m/s
La pression de l'eau dans le tuyau 2 est calculée à l'aide de l'équation de Bernoulli :
120 000 + ½ (12 000)(1) + (1 000)(10)(0) = p2 + ½ (1000)(42) + (1000)(10)(2)
120 000 + ½ (1 000)(1) + (1 000)(10)(0) = p2 + ½ (1000)(16) + (1000)(10)(2)
120 000 + 500 + 0 = p2 + (500)(16) + 20 000
120 000 + 500 = p2 + 8000 + 20.000
120.500 = p2 + 28.000
p2 = 120.500 - 28.000
p2 = 92 500 Pascals
p2 = 92,5 kPa
La bonne réponse est D.
3. Regardez l'image suivante !
Le gros tuyau se trouve à 5 m du sol et le petit tuyau à 1 m du sol. Le débit d'eau dans le gros tuyau est de 36 km/h.-1 avec une pression de 9,1 x 105 Pa, tandis que la pression dans le petit tuyau est de 2.105 Pa, alors la vitesse de l'eau dans le petit tuyau est de… (densité de l'eau = 103 kg.m-3)
A. 10 ms-1
B. 20 ms-1
C. 30 ms-1
D. 40 ms-1
E. 50 ms-1
Discussion
Il est connu que :
Pression de l'eau dans les gros tuyaux (p1) = 9,1 × 105 Pascal = 910 000 Pascals
Pression de l'eau dans les petits tuyaux (p2) = 2 × 105 Pascal = 910 000 Pascals
Vitesse de l'eau dans les gros tuyaux (v1) = 36 km/h = 36(1000)/(3600) = 36000/3600 =10 m/s
Hauteur du tuyau principal (h)1) = -4 mètres
Hauteur du tuyau de petite taille (h)2) = 0 mètres
Accélération due à la gravité (g) = 10 m/s-2
Densité de l'eau (ρ) = 1000 kg.m-3
Demandé: Vitesse de l'eau dans un petit tuyau (v)2)
Répondre :
Vitesse de l'eau dans un petit tuyau (v)2) est calculé à l'aide de l'équation de Bernoulli :
910 000 + ½ (1000)(102) + (1000)(10)(0) = 200 000 + ½ (1000)(v22) + (1000)(10)(-4)
910 000 + 50 000 + 0 = 200 000 + 500 v22 au 40.000 Février
960 000 = 160 000 + 500 v22
800.000 = 500 v22
800 000 / 500 = v22
1600 = v22
v2 = √1600
v2 = 40 m/s
La bonne réponse est D.
4. Sur la figure, l'eau est pompée par un compresseur à une pression de 120 kPa dans le tuyau inférieur (1) et s'écoule vers le haut à une vitesse de 1 m/s.-1 (g = 10 ms-2 et la densité de l'eau est de 1000 kg.m-3La pression de l'eau dans le tuyau supérieur (II) est….
A. 52,5 kPa
B. 67,5 kPa
C. 80,0 kPa
D. 92,5 kPa
E. 107,5 kPa
Discussion
Il est connu que :
Grand rayon de tuyau (r)1) = 12 cm
Petit rayon de tuyau (r2) = 6 cm
Pression de l'eau dans les gros tuyaux (p1) = 120 kPa = 120 000 Pascals
Vitesse de l'eau dans les gros tuyaux (v1) = 1 ms-1
Hauteur du tuyau principal (h)1) = 0 m
Hauteur du tuyau de petite taille (h)2) = 2 m
Accélération due à la gravité (g) = 10 m/s-2
Densité de l'eau (ρ) = 1000 kg.m-3
Demandé: Pression de l'eau dans le tuyau 2 (p2)
Répondre :
La vitesse de l'eau dans le tuyau 2 est calculée à l'aide de l'équation de continuité :
A1 v1 = A2 v2
(π r12)(v1) = (π r22)(v2)
(r12)(v1) = (r22)(v2)
(122)(1 m/s) = (62)(v2)
144 = 36 v2
v2 = 144 / 36
v2 = 4 m/s
La pression de l'eau dans le tuyau 2 est calculée à l'aide de l'équation de Bernoulli :
120 000 + ½ (12 000)(1) + (1 000)(10)(0) = p2 + ½ (1000)(42) + (1000)(10)(2)
120 000 + ½ (1 000)(1) + (1 000)(10)(0) = p2 + ½ (1000)(16) + (1000)(10)(2)
120 000 + 500 + 0 = p2 + (500)(16) + 20 000
120 000 + 500 = p2 + 8000 + 20.000
120.500 = p2 + 28.000
p2 = 120.500 - 28.000
p2 = 92 500 Pascals
p2 = 92,5 kPa
La bonne réponse est D.
5. Regardez l'image suivante ! Le gros tuyau se trouve à 5 m du sol et le petit tuyau à 1 m du sol. La vitesse d'écoulement de l'eau dans le gros tuyau est de 36 km/h.-1 avec une pression de 9,1 x 105 Pa, tandis que la pression dans le petit tuyau est de 2.105 Pa, alors la vitesse de l'eau dans le petit tuyau est de… (densité de l'eau = 103 kg.m-3)
A. 10 ms-1
B. 20 ms-1
C. 30 ms-1
D. 40 ms-1
E. 50 ms-1
Discussion
Il est connu que :
Pression de l'eau dans les gros tuyaux (p1) = 9,1 × 105 Pascal = 910 000 Pascals
Pression de l'eau dans les petits tuyaux (p2) = 2 × 105 Pascal = 910 000 Pascals
Vitesse de l'eau dans les gros tuyaux (v1) = 36 km/h = 36(1000)/(3600) = 36000/3600 =10 m/s
Hauteur du tuyau principal (h)1) = -4 mètres
Hauteur du tuyau de petite taille (h)2) = 0 mètres
Accélération due à la gravité (g) = 10 m/s-2
Densité de l'eau (ρ) = 1000 kg.m-3
Demandé: Vitesse de l'eau dans un petit tuyau (v)2)
Répondre :
Vitesse de l'eau dans un petit tuyau (v)2) est calculé à l'aide de l'équation de Bernoulli :
910 000 + ½ (1000)(102) + (1000)(10)(0) = 200 000 + ½ (1000)(v22) + (1000)(10)(-4)
910 000 + 50 000 + 0 = 200 000 + 500 v22 au 40.000 Février
960 000 = 160 000 + 500 v22
800.000 = 500 v22
800 000 / 500 = v22
1600 = v22
v2 = √1600
v2 = 40 m/s
La bonne réponse est D.
Source de la question :
Questions de physique pour l'examen national de fin d'études secondaires/professionnelles
