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Basculer sans changer de hauteur

Posté par
Imod
25-11-25 à 19:34

Bonjour à tous

La détente est franchement triste en ce moment , on est rendu à ressortir de vieux problèmes . Je propose un petit divertissement inspiré d'un sujet vu sur la toile  aujourd'hui .

Un tube cylindrique contient 1 litre d'eau et on peut le faire basculer dans une nouvelle position conservant la même hauteur de liquide . Quel est le rayon de ce cylindre ?
Basculer sans changer de hauteur
On s'amuse sans excès de blankage
Imod

Posté par
verdurin
re : Basculer sans changer de hauteur 25-11-25 à 22:58

Bonne nuit,
il me semble que quels que soient le rayon et le volume la hauteur du liquide va augmenter puis diminuer quand on penche le cylindre.
Je crois donc que l'on ne peut pas déterminer le rayon du cylindre, sauf si on considère ta figure : la hauteur égale est atteinte quand le liquide affleure l'intersection du cylindre et du fond.

Posté par
Imod
re : Basculer sans changer de hauteur 26-11-25 à 09:05

Oui Verdurin , la hauteur d'eau ne reste pas constante , elle est simplement identique dans les deux positions schématisées . La figure est une donnée du problème .
Imod

Posté par
dpi
re : Basculer sans changer de hauteur 26-11-25 à 09:32

Bonjour,
A mon avis le volume du cylindre tronqué fait intervenir  la moyenne des hauteurs concernées  soit  H1+H2/2 .
Par rapport à H ,hauteur donnée , nous aurons toujours H>(H1+H2)2

Posté par
Imod
re : Basculer sans changer de hauteur 26-11-25 à 10:07

Bonjour Dpi : même si l'expression du rayon est forcément un peu désagréable , la démarche et les calculs sont à la portée d'un élève de collège .
Imod

Posté par
candide2
re : Basculer sans changer de hauteur 26-11-25 à 11:57

Je pense aussi qu'il n'y a pas de réponse.

Pour que le cylindre ne déborde pas en le penchant, il faut qu'il soit rempli au maximum à la moitié de sa hauteur avant de le pencher.

Donc si la capacité totale du cylindre est >= 2 litres, et qu'on y met 1 L, c'est toujours possible.

Avec R le rayon du cylindre et H sa hauteur, on doit avoir :

R \geq \sqrt{\frac{2.10^{-3}}{\pi.H}} avec R et H en m

Posté par
Kohle
re : Basculer sans changer de hauteur 26-11-25 à 12:20

Bonjour,
J'ai pu me tromper mais je tombe sur  r=\dfrac{10}{\sqrt[3]{\pi\sqrt{}3}} en centimètres soit environ 5.7 cm.

Posté par
candide2
re : Basculer sans changer de hauteur 26-11-25 à 14:28

Je me suis planté.

Avec h la hauteur d'eau au départ et R le rayon du cylindre.

Pi*R².h = 10^-3  (R et h en m)

On incline le cylindre d'un angle alpha par rapport à la verticale et on obtient (pour que le niveau d'eau passe par le "coin" du cylindre ) :
h = 2h.cos(alpha) --> alpha = 60°
et h = 2R.sin(alpha)
h = R*sqrt(3)

--> Pi.R²*R.\sqrt{3} = 10^{-3}

R = \sqrt[3]{\frac{10^{-3}}{\sqrt{3}.\pi}}  (R en m)

Posté par
dpi
re : Basculer sans changer de hauteur 26-11-25 à 14:53

Je pense que le plan qui coupe le cylindre doit le faire sur le fond.

Basculer sans changer de hauteur

Posté par
dpi
re : Basculer sans changer de hauteur 26-11-25 à 15:38

Finalement non,
Je trouve une solution pour un cylindre de diamètre 11.370856
de hauteur 19.6949 rempli à moitié

Posté par
Kohle
re : Basculer sans changer de hauteur 26-11-25 à 16:11

Bonjour,
Le crux de l'affaire est que le volume d'eau dans la seconde position est la moitié d'un volume très facile à calculer.
On en déduit immédiatement l'angle d'inclinaison soit 60° et c'est fini.
Merci Imod pour ton "petit divertissement" qui m'a bien amusé

Posté par
verdurin
re : Basculer sans changer de hauteur 26-11-25 à 16:30

Bonsoir,
un dessin en coupe pour justifier ce que dit Kohle.
Basculer sans changer de hauteur
on voit le cylindre oblique de hauteur h et le volume rempli est la moitié de son volume. La base est donc une ellipse d'aire double de celle du cercle.

Posté par
Kohle
re : Basculer sans changer de hauteur 26-11-25 à 16:50

Bonsoir verdurin,
J'avais vu les choses un peu autrement mais ça revient au même :
Basculer sans changer de hauteur

Posté par
Imod
re : Basculer sans changer de hauteur 26-11-25 à 16:55

Bonjour aux nouveaux intervenants

En effet sur le deuxième dessin on a un cylindre de 2 litres donc une hauteur double , le reste est du calcul de collège .

Imod

Posté par
Imod
re : Basculer sans changer de hauteur 26-11-25 à 17:12

Le sujet original belle question même si le questionnement n'est pas top .
Imod

Posté par
Kohle
re : Basculer sans changer de hauteur 26-11-25 à 18:04

Bonsoir Imod,
Encore une fois, merci pour ton "petit divertissement" que j'ai apprécié.
Je déteste les vidéos "youtube".  Mais, contre toute attente, j'ai cliqué sur ton lien. Je n'ai pas été déçu :
Très peu de temps après le début, on nous parachute un mini "documentaire" à la gloire de Bernard Tapie.
J'ai immédiatement cliqué sur une certaine petite croix rouge.
Amicalement.

Posté par
verdurin
re : Basculer sans changer de hauteur 26-11-25 à 18:27

Bonsoir Kohle.
De fait ta vision me semble meilleure que la mienne : on a pas besoin de calculer l'aire d'une ellipse. Ce qui fait que la résolution est vraiment possible avec des connaissances élémentaires.

Posté par
Imod
re : Basculer sans changer de hauteur 26-11-25 à 18:33

Désolé , la pub envahit tout , il faut accepter un peu de fiente ou payer c'est le monde d'aujourd'hui . Même ici , il faut bloquer les annonces pour être tranquille . D'un autre côté tu n'aurais pas appris grand chose sur la vidéo , tout a été dit ici et en mieux .
Imod

Posté par
dpi
re : Basculer sans changer de hauteur 26-11-25 à 18:48

>Imod                                                                  
* comment calculer le volume de ma figure * de 14h53 ?
* ma réponse de  15 h38 est elle bonne?
Merci.
*si il aurait fallu passer par elle.

Posté par
Imod
re : Basculer sans changer de hauteur 26-11-25 à 18:57

En fait ton dessin ne correspond pas à la demande . L'énoncé n'était pas clair au départ , la question devait correspondre à l'illustration .
Imod



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