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la presse hydraulique

Posté par MAJD (invité) 19-04-07 à 21:01


Bonsoir

J'espère que vous m'aider afin de résoudre cet exercice



Les deux cylindres d'une presse hydraulique ont respectivement pour section 250cm3 et 10cm3.On agit sur le petit piston par l'intermédiare d'un levier inter-résistant ; la longeur de la barre du levier est 1m, le petit pistonse trouve a 10cm de l'axe du levier.
1)
Avec quelle force faut-il appuyer sr l'extrémité du levier pour soulever une charge de 1 tinnt placée sur le grand piston ?

2)De combien doit se déplacer le petit piston pour que la charge remonte de 1cm ?
3)L'extrémité du levier ne pouvant effectuer rééllement que des courses de 20cm , combien de coups de pistond doit on donner pour soulever cette charge de 5 cm ?

Merci d'avance

Posté par
Coll Moderateur
re : la presse hydraulique 19-04-07 à 21:31

Bonsoir MAJD

Quelle est la valeur de la charge placée sur le grand piston ?

Posté par
Coll Moderateur
re : la presse hydraulique 19-04-07 à 21:56

Le raisonnement :

L'eau transmet la pression
La pression sur chaque piston est la même
Sachant que le rapport des surfaces des pistons est 250 / 10 = 25
(les surfaces sont en cm2 et pas en cm3)

Quel est, à l'équilibre, le rapport des forces qui s'exercent sur les deux pistons ?

Sur le grand piston la force est le poids de la charge.
Sur l'autre piston la force est celle qui est exercée par l'intermédiaire du levier ; quelle est cette force ? Quelle force faut-il exercer en extrémité du levier pour qu'il en soit ainsi ?

Posté par MAJD (invité)re : la presse hydraulique 20-04-07 à 15:32

slt "COLL" , Merci bien por toi

la valeur de la charge placée sur le grand piston est 1 tonne

en équilibre , la somme des forces est un vecteur nul.

la pression est la mème , d'ou : F/S=f/s

mais je ne comprends pas encore ?

Posté par
Coll Moderateur
re : la presse hydraulique 20-04-07 à 15:39

Pour une masse de 1 tonne quel est le poids ? (le poids sera F dans la relation écrite)

Posté par MAJD (invité)re : la presse hydraulique 20-04-07 à 15:47

F=m*g=1*10=10

Posté par
Coll Moderateur
re : la presse hydraulique 20-04-07 à 15:51

MAJD > Tu sais déjà que je ne sais pas répondre s'il n'y a pas d'unité !

Fais attention, 1 tonne c'est une grande masse... (pour un homme) n'oublie pas de travailler dans le système SI

Posté par MAJD (invité)re : la presse hydraulique 20-04-07 à 15:56

Merci COLL de me faire attention (j'ai une vraie problème aves les unités ) mis c'est quoi le SI ?

Posté par
Coll Moderateur
re : la presse hydraulique 20-04-07 à 16:07

Le SI: c'est l'abréviation pour le système d'unités international

Longueur : mètre (symbole : m)
Masse : kilogramme (symbole : kg)
Temps : seconde (symbole : s)
Force : newton (symbole : N)
Pression : pascal (symbole : Pa)
etc.

à la base de toute la physique expérimentale (et théorique aussi, assez souvent)

Posté par MAJD (invité)re : la presse hydraulique 20-04-07 à 16:21

Merci pour toi COLL
F=M*G=103*10=104KG/N

Posté par
Coll Moderateur
re : la presse hydraulique 20-04-07 à 16:26

Le travail avec les unités est très instructif en physique. Regarde bien :

F = m.g

m est la masse exprimée en kg
g est l'intensité de l'accélération due à la pesanteur, souvent pris dans les exercices comme un coefficient de conversion et exprimé en N/kg (ou N.kg-1)

Si on multiplie
kg * (N / kg) on peut "simplifier" par kg et le résultat s'exprime en N (newtons)

Oui, le poids d'une masse de 1 tonne est de 104 newtons ou 10 000 N

Quelle doit être la force f sur une surface de piston de 10 cm2 pour équilibrer cette force F = 10 000 N sur une surface de 250 cm2 ?

Posté par
Coll Moderateur
re : la presse hydraulique 20-04-07 à 16:37

Je dois quitter l' maintenant ; quelqu'un va continuer avec toi ; sinon je reprendrai plus tard !
Bon travail !

Posté par MAJD (invité)re : la presse hydraulique 20-04-07 à 20:47

f=F*s/S=400N

Posté par
Coll Moderateur
re : la presse hydraulique 20-04-07 à 20:52

Exact ; il faut une force de seulement 400 N sur le piston de faible surface pour tenir en équilibre la masse de 1 tonne sur le piston de grande surface.

Et... encore mieux... comment obtient-on cette force de 400 N avec le levier décrit dans l'énoncé ?

Posté par MAJD (invité)re : la presse hydraulique 20-04-07 à 20:55

j'ai pas compris

Posté par
Coll Moderateur
re : la presse hydraulique 20-04-07 à 21:00

Citation :
On agit sur le petit piston par l'intermédiare d'un levier inter-résistant ; la longueur de la barre du levier est 1 m, le petit piston se trouve à 10 cm de l'axe du levier.


Grâce à ce levier il va être possible de créer sur le piston la force de 400 N en agissant sur l'extrémité du levier avec une force plus faible. Quelle est la valeur de la force nécessaire à l'extrémité du levier ?

Tu sais ce qu'est un levier ?

Posté par MAJD (invité)re : la presse hydraulique 20-04-07 à 21:04

non...pas exactement

Posté par
Coll Moderateur
re : la presse hydraulique 20-04-07 à 21:14

Il n'est pas très utile pour toi de continuer l'exercice si tu ne sais pas ce qu'est un levier car la fin de la première question et les deux questions suivantes demandent que l'on ait compris ce que c'est. J'ai cherché sur ce site : il n'y a pas de fiche sur le levier (enfin, je n'en ai pas trouvé). Il faut d'abord que tu étudies dans un livre ce qu'est un levier. On pourra continuer ensuite.
Je crois que c'est vraiment mieux ainsi.

Posté par MAJD (invité)re : la presse hydraulique 20-04-07 à 21:16

Un levier est une machine simple qui sert a réduire les efforts c'est  ça ?

Posté par
Coll Moderateur
re : la presse hydraulique 20-04-07 à 21:19

Oui, c'est exact.

Il faut que tu en trouves des schémas pour comprendre les relations entre distances, forces, déplacements... ceci est indispensable pour poursuivre.

Posté par MAJD (invité)re : la presse hydraulique 20-04-07 à 21:21

Je le ferais.Merci bien pour ton aide COLL

Posté par MAJD (invité)re : la presse hydraulique 24-04-07 à 18:38

Salut
Est ce que les forces exercées sur la tige sont la réaction du plan et le poids seulement ?

Posté par
Coll Moderateur
re : la presse hydraulique 24-04-07 à 18:42

Je ne sais pas très bien de quelle tige tu parles...

La force qui est exercée sur la face supérieure du piston par le levier est égale à 10 fois la force exercée à l'extrémité du levier puisque la longueur entre l'axe et l'extrémité est 10 fois la longueur entre l'axe et ce qui appuie sur cette face du petit piston.

Posté par MAJD (invité)re : la presse hydraulique 24-04-07 à 18:46


Merci COLL
Donc la force qu'on cherche=10 N

Posté par MAJD (invité)re : la presse hydraulique 24-04-07 à 18:46

j'ai voulu dire 40N

Posté par
Coll Moderateur
re : la presse hydraulique 24-04-07 à 18:51

Oui, en exerçant une force de 40 N à l'extrémité du levier, on crée une force de 400 N sur le petit piston capable alors de lever une masse de 1 tonne (10 000 newtons) posée sur le grand piston.

Un enfant peut soulever sans difficulté une voiture !

Posté par MAJD (invité)re : la presse hydraulique 24-04-07 à 18:53

Oui le physique est extra !
Merci bien pour toi COLL

Posté par
Coll Moderateur
re : la presse hydraulique 24-04-07 à 18:57

Oui...

Seulement avec les "machines simples" on ne va pas bénéficier d'une autre énergie que celle que l'on introduit soi-même.

Pour soulever la masse de 1 tonne (qui a donc un poids de 10 000 N) de 1 cm, de combien faut-il que le petit piston se déplace ?

Posté par MAJD (invité)re : la presse hydraulique 24-04-07 à 19:02

le volume d'eau déplacé est le mème d'ou: h*s=H*S
donc h=H*S/s=1*250/10=25cm

Posté par MAJD (invité)re : la presse hydraulique 24-04-07 à 19:07

h=H*S/s=250*5/10=125
125/20=6.25  7fois

Posté par
Coll Moderateur
re : la presse hydraulique 24-04-07 à 19:10

Je trouve deux résultats :
celui de 19 h 02 est bon : 25 fois plus donc 25 cm pour 1 cm

je ne comprends pas le calcul ni le résultat de 19 h 07

(tu sais j'aide plusieurs personnes à la fois... il faut parfois patienter un peu)

Posté par MAJD (invité)re : la presse hydraulique 24-04-07 à 19:22

Merci bien pour toi COLL (dans notre culture celui quin aide les aures le dieu l'offre des signes positifs et c'est le nombre de ces signes qui lui permettent d'entrer un jour la paradi !)

25cm pour 1cm donc
125cm pour 5cm et puisque
L'extrémité du levier ne pouvant effectuer rééllement que des courses de 20cm
alors 125/20=6.25 fois c'est 7fois

Posté par
Coll Moderateur
re : la presse hydraulique 24-04-07 à 19:32

Merci pour ton message !

Pour soulever de 5 cm la charge d'une tonne, il faut en effet que le petit piston s'enfonce de 125 cm ou 1,25 m

Mais le levier ?
Quand la tige qui appuie sur le petit piston s'abaisse de 1 cm c'est que l'extrémité du levier a été abaissée de 10 cm !
En abaissant l'extrémité du levier de 20 cm (sa course), le petit piston ne s'enfonce que de 2 cm

Il faut donc que tu calcules à nouveau le nombre de coups de piston...

Posté par MAJD (invité)re : la presse hydraulique 24-04-07 à 19:51

c'est a moi de te remercier COLL

125/2=62.5 c'est 63 fois ?

Posté par
Coll Moderateur
re : la presse hydraulique 24-04-07 à 19:58

Eh voilà ! Près de 63 coups de pompe !

Regarde comme l'énergie c'est remarquable :

Le travail en pompant :
(nombre de coups) * (course d'un coup) * force =
62,5 * 0,2 * 40 = 500 joules

Le travail de montée de la masse :
(poids de la masse) * (différence de hauteur) =
10 000 * 0,05 = 500 joules

Conservation de l'énergie (aux frottements près !)

Un enfant peut soulever une voiture, mais il travaillera de la quantité nécessaire... C'est pour cela que l'on a inventé les moteurs. L'enfant appuiera sur l'interrupteur !

Posté par MAJD (invité)re : la presse hydraulique 25-04-07 à 13:44

Merci bien COLL



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