Bonsoir,
J'ai un problème à vous soumettre :
Soit un cylindre, de rayon 1/2 m et de hauteur 1,5 m.
Je perce un orifice de 1 cm de diamètre.
Je sais que la vitesse d'écoulement respecte la formule de Toricelli : v(t) = 0.6 * rac(2g*h(t)) où h(t) est la hauteur en fonction du temps.
Sachant qu'en t=0, h= 1.5 m, donner l'équation du volume en fonction du temps.
J'ai tenté un raisonnement qui me dit que la vitesse est la dérivée de la position. h est la position, donc, dh/dt=v(t)
J'ai une équation différentielle : dh/dt = 0.6 * rac(2g*h(t)) mais j'obtiens h(t)=)0.18t²+2.68*K*t+K. Et je ne vais pas plus loin car ça me paraît illogique ! la fonction h en fonction de t est une parabole ! h diminue puis augmente. C'est complétement impossible...
Merci d'avance^pour votre aide.
Bonjour,
tu as écrit : << J'ai tenté un raisonnement qui me dit que la vitesse est la dérivée de la position. h est la position, donc, dh/dt=v(t) >>
C'est faux.
En effet, la vitesse est bien proportionnelle à la dérivée de h(t), mais n'est pas égale à cette dérivée.
Si tu comprends bien le phénomène physique, tu dois être capable d'écrire la relation de proportionnalité qui existe entre v et h' et de calculer les valeurs numériques des coefficients qui figurent dans cette relation à partir des données de l'énoncé.
bonjour
soit h1 à t1 et h2<h1 à t2
Delta_Volume = 2pir.delta_h
j'appelle V le volume et divise par dt
dV/dt = 2pir.dh/dt
V'=2pir.h' soit V(t) = 2pirh(t)+C
t=0, V=2pir.(1,5) => V(t)=2pirh(t)
comme la vitesse, v, s'exprime en fonction de h(t) et que le volume dV vaut -v.dt
dV = -v.dt = -0.6 racine(2g.h(t)).dt
V'= -0.6 racine(2g.h(t))
V' = -0.6 racine((g/pi.r)V)
en appelant y=V, on a y' = -0.6 racine((g/pi.r)y) de la forme y' = a.racine(y)
posons racine(y)=Y
y=Y²
y'=2YY'
d'où
2YY'=aY, Y=0 est solution
Y'=a/2
Y=a/2.t+Cte
y=Y²=(at/2+Cte)²
V(t)=(-t.0,3.racine(g/pi.r)+Cte)²
à t=0 V(0)=2pir.(1,5) ce qui permet de déduire Cte
vérifie, je ne suis pas sûr
tu as raison, en considérant la vitesse de sortie v, j'ai oublié de tenir compte du rayon r' du trou
il faut tenir compte de la conservation des débits entre la vitesse du liquide en surface v' et celle en sortie v avec :
v'(pi.r²) = v(pi.r'²)
rudy
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