Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau seconde
Partager :

Enigme : Le récipient d eau :*::*::*:

Posté par
Bcracker
26-11-05 à 18:18

Bonjour,

J'ai eu l'idée de créer une énigme associant mathématiques et physique-chimie. :

Nouvelle énigme :

Un designer veut créer un récipient de hauteur h = 40 cm et de base l'aire bleu de la figure, pour le remplir ensuite d'eau. Le cercle dans lequel est inscrite la rosace a un rayon de 11 cm.(voir figure). Le récipient a une épaisseur de 2 mm.
Ce même récipient est fabriqué avec du cuivre.


On réalise une expérience pour éliminer le dioxygène de l'air (O2) du récipient. Au début de l'expérience, le récipient contient de l'air qui nous entoure.
On attend que l'expérience soit complètement terminée, puis on ferme le récipient avec un bouchon en forme de rosace.

On a donc un récipient hermétiquement fermé.

Qu'est est la masse du récipient rempli d'eau ? (Exprimer le résultat dans une unité adaptée)

(Remarque :  lorsque qu'on "chasse" le dioxygène de l'air, de l'eau prend sa place)

Bonne chance !

Je félicite d'avance tous ceux qui répondront juste à cette énigme, car elle n'est pas si simple et requiert des compétences mathématiques et en physique-chimie, mais aussi un peu de recherche

Salut,

Bcracker

N.B : Je rédigerais la correction "un peu" plus tard


Figure :



Enigme : Le récipient d eau :*::*::*:

Posté par
CashEye
re 26-11-05 à 18:25

Bonsoir

aaaaahhhhhh c'est un suplice pour mon esprit!!

lol

bonne chance aux autre!

Posté par
Bcracker
re : Enigme : Le récipient d eau :*::*::*: 26-11-05 à 19:00

Salut CashEye,

Rien ne t'empêche de répondre à cette enigme. Tu es en seconde, il t'es donc possible de répondre à cette enigme sans trop de difficultés

Salut,

Bcracker

Posté par
Bcracker
re : Enigme : Le récipient d eau :*::*::*: 26-11-05 à 20:35

Salut,

J'essayerais de rédiger une correction ou bien je donnerais seulement le résultat dans environ un mois, vu que les réponse n'arrivent pas vite...

Salut et Bonne chance à tous !

Bcracker

Posté par
jacques1313
re : Enigme : Le récipient d eau :*::*::*: 26-11-05 à 21:54

Alors, je sais pas si j'ai bien saisi l'énoncé. Ce que j'ai compris c'est qu'on remplace le dioxygène de l'air par de l'eau (en gardant donc diazote et gaz rares). On aurait donc de l'eau dans le gaz, si je puis dire...

Posté par
Bcracker
re : Enigme : Le récipient d eau :*::*::*: 26-11-05 à 21:59

Non, en fait l'expérience (que tu peut trouver sur google) consiste à mettre un morceau de fer qui va réagir avec O2 de l'air donc étant donné que le dioxygène réagit evec le fer, l'eau prend sa place qui est devenue "innocuupée"

Bcracker

N.B Je t'envoie le lien de l'expérience dans le prochain lien

Posté par
Bcracker
re : Enigme : Le récipient d eau :*::*::*: 26-11-05 à 22:03

Je te donne une partie de la réponse

Le dioxygène réagit avec la paille de fer. Puisque le dioxygène représente 20% de l'air, l'eau ne remplira que 20% du récipient et il restera 80% de diazote + gaz rares.
> Donc le récipient est rempli à 20% d'eau


Bcracker

Posté par
Bcracker
re : Enigme : Le récipient d eau :*::*::*: 26-11-05 à 22:04

Je te laisse finir tranquillement l'enigme . Le reste est simple

Salut,

Bcracker

Posté par
Bcracker
re : Enigme : Le récipient d eau :*::*::*: 27-11-05 à 11:06

Bonjour,

Voyant qu'il n'ya pas de réponse, j'essayerai de donner la correction un peu plus tard.

Salut,

Bcracker

Posté par
Bcracker
re : Enigme : Le récipient d eau :*::*::*: 28-11-05 à 02:06

Bonsoir,

Je ferais donc - si personne ne répond - la correction dans environ une semaine

Je donne un indice : m.v-1cuivre = 8,9 g.cm-3

Un autre : calculer la somme de 2 tiers de disques et soutraire à l'aire du disque où est inscrite la rosace, puis diviser par 2 pour obtenir l'aire (à l'intérieur du cercle) entre de "pétales de fleur" de la rosace.

Voilà, j'ai presque tout donné, il ne reste plus rien à faire...

La prochaine fois, je ferais une énigme plus simple et plus intéressante...

Salut,

Bcracker

Posté par
Bcracker
Correction de l énigme :*::*::*: 29-11-05 à 22:42

Bonsoir,

Voici enfin la correction de l'énigme :


Soit l'aire (intérieure au cercle qui sépare deux pétales de la rosace).

On note Ai
Ai = \frac{\pi r^2 - \frac{2\pi r^2}{3}}{2}

On note Ax l'aire de la rosace.
Ax = \pi r^2 - 6 A_{i}

Soit V_{r} le volume du récipient.

V_{r} = A_{x} \time h

Le récipient à une épaisseur de e = 0,2 cm

La forme de la "petite" pétale est bien entendu la même que la pétale de la rosace. On note k le coefficient de réduction :

k = \frac{e}{r}

Aire pétale bleue =  \frac{\pi r^2 - 6 A_{i}}{6}

Aire de la pétale réduite =k^2 \time \frac{\pi r^2 - 6 A_{i}}{6}

Volum contenu dans le récipient = k^2 \time \frac{\pi r^2 - 6 A_{i}}{6}\time h

Volume d'eau contenu dans le récipient = \frac{1}{5} \time (k^2 \time \frac{\pi r^2 - 6 A_{i}}{6}\time h)

Masse de l'eau contenue dans l récipient

1g <> 1cm^3

x  <> \frac{1}{5} \time (k^2 \time \frac{\pi r^2 - 6 A_{i}}{6}\time h)

masse eau (g) = \frac{1}{5} \time (k^2 \time \frac{\pi r^2 - 6 A_{i}}{6}\time h)

Vcuivre  = V_{r} - V_{c}  Vc étant le volume contenu.

Vcuivre = A_{x} \time h - k^2 \time \frac{\pi r^2 - 6 A_{i}}{6}\time h.

1 cm^3 <> 8,9 g

 A_{x} \time h - k^2 \time \frac{\pi r^2 - 6 A_{i}}{6}\time h. <> x (g)


x (g) = \frac{A_{x} \time h - k^2 \time \frac{\pi r^2 - 6 A_{i}}{6}\time h}{8,9}

Masse totale = masse eau + masse récipient de cuivre.

Voici donc la correction.

Remarque : je n'ai exprimé les résultats que littéralement

Cepandant je ne suis pas sûr sur un point : le coefficient de réduction k (car figure particulière..). A  revoir...

Salut,

Bcracker


Posté par
Bcracker
re : Enigme : Le récipient d eau :*::*::*: 29-11-05 à 22:49

Enigme clôturée, à moins qu'il n'y est une erreur...

Prochaine énigme le samedi, si, possible

Salut,

Bcracker

Posté par
Bcracker
re : Enigme : Le récipient d eau :*::*::*: 29-11-05 à 23:31

Bonsoir,

Il y a une erreur pour k.

k = \frac{r-e}{r}

Salut,

Bcracker

Posté par
Bcracker
*** ENIGME CLOTUREE *** 01-12-05 à 19:37

Salut,

Je clôture cette enigme qui apparemment ne vous a pas trop inspiré (même jacques1313 qui a répondu juste aux deux autres enigmes que j'ai posté )

La prochaine enigme sera : Le pion d'échec* (celle-ci est simple )

A titre d'indication,

Bonne soirée,

Bcracker



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1675 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !