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Niveau quatrième
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Probléme avec trois robinets

Posté par
bergamette04
11-05-14 à 12:34

Problème de robinet

Voici mon problème:

Pour remplir un bassin on dispose de trois robinets 1,2,3:

-si l'on ouvre les robinets 1 et 2 ,le bassin se remplit en 20 minutes;

-si l'on ouvre les robinets 1 et 3,le bassin se remplit en 30 minutes;

-si l'on ouvre les robinets 2 et 3,le bassin se remplit en 18 minutes

Si l'on ouvre les trois robinets en même temps,au bout de combien de temps le bassin sera-t-il remplit?

J'ai besoin d'aide pour résoudre ce problème pouvez vous m'aidez s'il vous plaît?

Posté par
flight
re : Probléme avec trois robinets 11-05-14 à 12:46

salut

-si l'on ouvre les robinets 1 et 2 ,le bassin se remplit en 20 minutes;
soit Q la capacité du bassin alors si d1 et d2 sont les debits des deux robinets  en litre /mn alors en 20 mn
on a (d1+d2)*20 = Q

-si l'on ouvre les robinets 1 et 3,le bassin se remplit en 30 minutes;
(d1+d3).30= Q

-si l'on ouvre les robinets 2 et 3,le bassin se remplit en 18 minutes
(d2+d3).18= Q

Si l'on ouvre les trois robinets en même temps,au bout de combien de temps le bassin sera-t-il remplit?

il faut donc trouver les debits de chaque robinet

(d1+d2)*20 = (d2+d3).18 = (d1+d3).30  , une fois d1,d2 et d3 trouvés il te faudra trouver T tel que

(d1+d2+d3).T = Q  avec T = Q/(d1+d2+d3)

Posté par
flight
re : Probléme avec trois robinets 11-05-14 à 12:47

indice:..il suffit de voir que Q est un multiple commun de (18,20,30)

Posté par
bergamette04
Merci 11-05-14 à 12:53

Merci pour votre aide précieuse

Posté par
lilimokoki
re : Probléme avec trois robinets 11-05-14 à 16:32

bonjour,
si on appelle x le débit du robinet 1
y celui du 2 et z celui du 3; on a
20x+20y= 20(x+y)= Q
30x+30z=30(x+z)=Q
18y+18z=18(y+z)=Q

enfait ton objectif est d'exprimer y et z en fonction de x car là on se retrouve avec 3 inconnues

on peut commencer par 18(y+z)=20(x+y)
y+z=10/9(x+y)
y+z=10/9x+10/9y
z=10/9x+1/9y

ensuite, 20(x+y)=30(x+z)
x+y=1,5(x+z)
y=0,5x+1,5z on remplace alors z par ce qu'on a trouvé au-dessus
y=0,5x + 1,5 (10/9x+1/9y)
y=0,5x + 5/3x + 1/6 y
13/6x+1/6y=y
13/6x=5/6y
30y=78x
y=2,6x

on va essayer de remplacer maintenant y dans l'expression 20x+20y=Q ce qui nous permettra d'avoir Q en fonction de x!
20x+20X2,6x=Q
72x=Q notre volume dans le bassin est 72x L.

il reste à exprimer z,

18y+18z=30x+30z
18 X 2,6x + 18z=30x+30z
16,8x=12z
z=1,4x

on a donc le débit du robinet 1 est x (L/min), du robinet 2 est 2,6x (L/min) et du 3 est 1,4x (L/min)et le volume total est 72x. On veut donc connaître le temps nécessaire pour le remplir avec les trois débits.
on appelle T le temps, T(x+2,6x+1,4x)=72x
T(5x)=72x
T=14,4 min soit 14 min et 24 secondes.

voilà j'espère que c'est le bon résultat

Posté par
dpi
re : Probléme avec trois robinets 11-05-14 à 16:47

Bonjour,

J'ai une méthode équivalente qui aboutit
à y= 12z/7
en remontant je trouve Q= 48.857
et t=14.6153 min soit 14 min 36 s 92

J'ai du me planter quelque part...

Posté par
lilimokoki
re : Probléme avec trois robinets 11-05-14 à 18:27

salut dpi, il s'agit peut-être d'une erreur de calcul ou d'étourderie?

Posté par
dpi
re : Probléme avec trois robinets 11-05-14 à 18:58

Bien vu

Je confirme

Posté par
bergamette04
Merci 11-05-14 à 19:03

Merci,c'est bon j'ai réussi grâce a votre aide.Mais j'ai trouvé une méthode plus rapide et plus facile mais merci quand même

Posté par
lilimokoki
re : Probléme avec trois robinets 11-05-14 à 19:03

cet exercice me semble quand même compliqué, surtout en 4ème

Posté par
bergamette04
Oui 11-05-14 à 19:33

Oui je trouve aussi que c'est compliqué pour les 4éme.

Posté par
flight
re : Probléme avec trois robinets 11-05-14 à 21:26

indice:..il suffit de voir que Q est un multiple commun de (18,20,30)

en prenant le plus petit commun multiple  Q= ppcm(18,20,30)= 180

d'ou d1 + d2 = 9
     d1 + d3 = 6
     d2 + d3 = 10

donne d1= 5/2    d2 = 13/2   d3 = 7/2  et comme on cherche T tel que  T(5/2+13/2+7/2) = Q = 180

on trouve que T = 180*2/25 = 14,4 mn soit 14mn et 24s

Posté par
dpi
re : Probléme avec trois robinets 12-05-14 à 08:10

Bonjour,

La solution de flight semble démontrer que cet exercice
a plusieurs solutions proportionnelles.
Peut-être que bergamette04 va nous donner la sienne



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