Exercice : besoin d'aide svp

[Invité]

Bonjour,

Toujours en pleine révision pour mon contrôle de physique...

Enoncé :
A l'altitude de croisière d'un avion (10^4 m), la pression atmosphérique est de 400 hPa. A l'intérieur de l'avion la pression est de 900 hPa.
a) Explique pourquoi la pression atmosphérique est si faible à 10^4 mètres d'altitude.
b) Quelle est la valeur de la force pressante exercée par l'air de l'avion sur un hublot de diamètre 30 cm ?
c) Quelle est la valeur de la force pressante exercée par l'air extérieur sur le hublot ?
d) Donne la direction, le sens et la valeur de la force pressante résultante s'exerçant sur le hublot. (Représente ta réponse par un schéma)

a) Plus l'altitude augmente, plus la pression diminue. C'est pour cela qu'à 10^4 mètres d'altitude, la pression est si faible.
Ma réponse est-elle complète ? Car je ne sais pas trop quoi mettre...

b) On a la formule : F = P x S avec F la force pressante exprimée en N, P la pression exprimée en Pa et S la surface exprimée en m².
P = 900 hPa = 900 x 10^2 Pa.
S = 30 cm = 30 x 10^-2 m².
F = 900 x 10^2 x 30 x 10^-2 = 27 x 10^3 N.
F = 27 x 10^3 N.

c) Même formule sauf que la pression P est de 400 hPa soit 400 x 10^2 Pa.
F = P x S = 400 x 10^2 x 30 x 10^-2 = 12 x 10^3 N.
F= 12 x 10^3 N.


d) Alors je sais qu'il faut faire un schéma. Mais est-ce que vous pouvez me donner quelques indications ? Et comment le faire apparaître sur ce forum ?

Merci de votre aide.

Victor

[SoS(8)]

Bonjour,

Toujours en pleine révision pour mon contrôle de physique...

Enoncé :
A l'altitude de croisière d'un avion (10^4 m), la pression atmosphérique est de 400 hPa. A l'intérieur de l'avion la pression est de 900 hPa.
a) Explique pourquoi la pression atmosphérique est si faible à 10^4 mètres d'altitude.
b) Quelle est la valeur de la force pressante exercée par l'air de l'avion sur un hublot de diamètre 30 cm ?
c) Quelle est la valeur de la force pressante exercée par l'air extérieur sur le hublot ?
d) Donne la direction, le sens et la valeur de la force pressante résultante s'exerçant sur le hublot. (Représente ta réponse par un schéma)

a) Plus l'altitude augmente, plus la pression diminue. C'est pour cela qu'à 10^4 mètres d'altitude, la pression est si faible.
Ma réponse est-elle complète ? Car je ne sais pas trop quoi mettre...

b) On a la formule : F = P x S avec F la force pressante exprimée en N, P la pression exprimée en Pa et S la surface exprimée en m².
P = 900 hPa = 900 x 10^2 Pa.
S = 30 cm = 30 x 10^-2 m².
F = 900 x 10^2 x 30 x 10^-2 = 27 x 10^3 N.
F = 27 x 10^3 N.

c) Même formule sauf que la pression P est de 400 hPa soit 400 x 10^2 Pa.
F = P x S = 400 x 10^2 x 30 x 10^-2 = 12 x 10^3 N.
F= 12 x 10^3 N.


d) Alors je sais qu'il faut faire un schéma. Mais est-ce que vous pouvez me donner quelques indications ? Et comment le faire apparaître sur ce forum ?

Merci de votre aide.

Victor

Bonjour Victor,

Pour le a) : effectivement plus l'altitude est grande et plus la pression diminue, mais quelle en est la cause ? il faut l'interpréter, je vous laisse réfléchir en vous donnant cependant une piste : l'atmosphère est pesante...

b et c) Je ne suis pas d'accord avec vous en ce qui concerne le calcul de la surface du hublot, on vous donne le diamètre, le hublot a donc une surface qui s'apparente à un disque, revoyez votre calcul...
d) Il y a donc une force qui a une intensité plus grande que l'autre (forces qu'il vous faudra recalculer avec la bonne valeur de la surface). Les forces se représentent par des vecteurs orientés perpendiculairement à la surface sur laquelle elles s'exercent (le hublot). A vous de déterminer le sens de ces vecteurs...
Ici il y a donc 2 forces de sens opposés et d'intensités différentes. La résultante de ces deux forces est elle même une force obtenue en faisant la différence des 2...
En ce qui concerne le schéma, vous pouvez utiliser n'importe quel logiciel de dessin (par exemple) ou traitement de texte pour le créer, l'enregistrer à un format connu (.jpeg par exemple) et le joindre à votre réponse en cliquant sur "Ajouter le fichier".

Si vous avez besoin de plus d'aide, n'hésitez pas a nous contacter à nouveau...

[Invité]

a) La pression est plus forte "au sol" alors qu'en altitude elle est diminue. A très haute altitude il n'y a plus de pression.

b) On a la formule : F = P x S avec F la force pressante exprimée en N, P la pression exprimée en Pa et S la surface exprimée en m².
P = 900 hPa = 900 x 10^2 Pa.
S = pi x r² = pi x 30² = 28 x 10^2 cm² = 28 x 10^-3 m^3
F = 900 x 10^2 x 28 x 10^-3 = 25 x 10^2 N.
F = 25 x 10^2 N.

c) Même formule sauf que la pression P est de 400 hPa soit 400 x 10^2 Pa.
F = P x S = 400 x 10^2 x 28 x 10^-3 = 11x 10^2 N.
F= 12 x 10^2 N.

d) Je ferai le schéma une fois que le reste sera bon.

Merci.

Victor

[SoS(9)]

Victor, je vous demande de bien vouloir poser votre question, qu'attendez vous de nous? Si vous persistez à envoyer des messages sans préciser votre question, je me verrai dans l'obligation d'invalider vos messages.

[Invité]

J'ai déjà précisé que je m'entraînais pour mon contrôle.
J'attends que SOS (8) vienne me corriger.

Victor

[SoS(8)]

J'ai déjà précisé que je m'entraînais pour mon contrôle.
J'attends que SOS (8) vienne me corriger.

Victor

a) oui mais pourquoi cette pression est elle plus forte au sol qu'en altitude ? quel est le rôle de la "pesanteur" ?

b) La formule mathématique de la surface d'un disque est correcte mais le calcul ne l'est pas et l'unité non plus...

[Invité]

b) On a la formule : F = P x S avec F la force pressante exprimée en N, P la pression exprimée en Pa et S la surface exprimée en m². La diamètre du hublot est de 30 cm donc son rayon est de 15 cm.
P = 900 hPa = 900 x 10^2 Pa.
S = pi x r² = pi x 15² = 71 x 10^1 cm² = 71 x 10^-4 m^3
F = 900 x 10^2 x 71 x 10^-4 = 63 x 10^1 N.
F = 63 x 10^1 N.

c) Même formule sauf que la pression P est de 400 hPa soit 400 x 10^2 Pa.
F = P x S = 400 x 10^2 x 71 x 10^1 = 28 x 10^3 N.
F= 28 x 10^3 N.

En effet j'ai confondu diamètre et rayon...

Merci.

Victor

[SoS(8)]

b) On a la formule : F = P x S avec F la force pressante exprimée en N, P la pression exprimée en Pa et S la surface exprimée en m². La diamètre du hublot est de 30 cm donc son rayon est de 15 cm.
P = 900 hPa = 900 x 10^2 Pa.
S = pi x r² = pi x 15² = 71 x 10^1 cm² = 71 x 10^-4 m^3
F = 900 x 10^2 x 71 x 10^-4 = 63 x 10^1 N.
F = 63 x 10^1 N.

c) Même formule sauf que la pression P est de 400 hPa soit 400 x 10^2 Pa.
F = P x S = 400 x 10^2 x 71 x 10^1 = 28 x 10^3 N.
F= 28 x 10^3 N.

En effet j'ai confondu diamètre et rayon...

Merci.

Victor

Il y a encore une petite erreur de calcul, n'oubliez pas que les longueurs doivent être exprimées en mètres. La surface est donc S=\(\pi\)x(0,15)²\(=7,1.10^{-2}m^2\). Revoyez le calcul des forces...