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Niveau seconde
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Problème à mettre en système

Posté par tannervercetti (invité) 13-04-07 à 18:04

Bonjour.

L'exercice porte sur le remplissage d'un bassin.

3 robinets R1 R1 et R3 peuvent servir au remplissage d'un bassin.
R1 et R2 le remplissent en 2h10min
R1 et R3 // // // // // // 2h
R2 et R3 // // // // // // 1h44min

1) En combien de temps le bassin serait-il rempli si les trois robinets fonctionnaient en même temps

2) Le débit de R1 est de 5L par minutes. Déterminer les débits des robinets R2 et R3 et le volume en litres du bassin.

C'est vraiment dur, il faut faire sous forme de système, mais on n'a pas le débit d'un robinet seul, mais de 2 robinets à chaque fois...

Si quelqu'un pouvait me donner une piste pour trouver d1, d2 et d3 les débits respectifs de R1 R2 et R3.

Merci

Posté par
pgeod
re : Problème à mettre en système 13-04-07 à 18:13

bonjour,

Soit V le volume du bassin,
et Q1, Q2, Q3 les débits respectifs des robinets 1, 2 et 3.
On a :

V = Q1 t1 (t1 = 2h10)
V = Q2 t2 (t2 = 2h)
V = Q3 t3 (t3 = 1h44)

on cherche t tel que : V = (Q1 + Q2 + Q3) t
Une idée de résolution ?

...

Posté par tannervercetti (invité)re : Problème à mettre en système 13-04-07 à 18:22

Quand tu dis ça: V = Q1 t1 ca revient à V = Q1xt1 ?

Posté par
pgeod
re : Problème à mettre en système 13-04-07 à 18:40

oui.

V = Q1 t1 = Q1*t1 = Q1xt1 (signe multiplier)

...

Posté par tannervercetti (invité)re : Problème à mettre en système 13-04-07 à 18:45

Pour 'maider il faudrait que je trouve les débits des robinets. C'ets bon si je dis que Q1= 130-Q2 ?

Posté par
pgeod
re : Problème à mettre en système 13-04-07 à 18:51

Tu en es à la première question ?
...

Posté par tannervercetti (invité)re : Problème à mettre en système 13-04-07 à 19:03

V = Q1 t1 (t1 = 2h10)

Avec ça, on a 1/Q1 = t1/V  non ?

Si oui comment trouver Q1 ?

Posté par
pgeod
re : Problème à mettre en système 13-04-07 à 19:10

Re :

V = (Q1 + Q2 + Q3) t = (V/t1 + V/t2 + V/t3) t = V (1/t1 + 1/t2 + 1/t3) t
d'où t = 1 / (1/t1 + 1/t2 + 1/t3)
pas besoin de connaître Q1, Q2 ou Q3 pour répondre à la 1° question.

..

Posté par tannervercetti (invité)re : Problème à mettre en système 13-04-07 à 19:11

Alors Q1= V/T1

Donc pour ça: V = (Q1 + Q2 + Q3) t

On a V= [(V/t1) + (V/t2) + (V/t3)]*t$

Donc V= [(3v)/(t1+t2+t3)]*t

Jusqu'ici c'est bon ?

Désolé du double post

Posté par
pgeod
re : Problème à mettre en système 13-04-07 à 19:17

On a V= [(V/t1) + (V/t2) + (V/t3)]*t
Jusqu'ici c'est bon ? OUI

Donc V= [(3v)/(t1+t2+t3)]*t
Jusqu'ici c'est bon ? NON

...

Posté par tannervercetti (invité)re : Problème à mettre en système 13-04-07 à 19:29

Ok désolé de l'erreur

V= [(V/t1) + (V/t2) + (V/t3)]*t Avec des calculs j'arrive à V=[V(t1+t2+t3)]*t

C'est ok ?

Posté par
pgeod
re : Problème à mettre en système 13-04-07 à 19:34

Non, c'est pas ça.
"Avec des calculs", on arrive à :

V= [(V/t1) + (V/t2) + (V/t3)]*t
V = V [(1/t1) + (1/t2) + (1/t3)]*t
1 = (1/t1 + 1/t2 + 1/t3)*t

...

Posté par tannervercetti (invité)re : Problème à mettre en système 13-04-07 à 19:41

Dans ce cas je pige pas mon erreur, j'ai tout mis au même dénominateur qui est "t1*t2*t3"

J'ai donc V= [(V*t2*t3 + V*t1*t3 + V*t1*t2)/t1*t2*t3] *t

Si je simplifie le dénominateur ça enlève bien, un t1 un t2 et un t3 au numérateur non ?

Posté par
pgeod
re : Problème à mettre en système 13-04-07 à 19:49

J'ai donc V= [(V*t2*t3 + V*t1*t3 + V*t1*t2)/t1*t2*t3] *t
Oui, ça c'est bon.

"Si je simplifie le dénominateur ça enlève bien...,"
Non, la simplification que tu fais n'est pas correct.

Et pourquoi réduire au même dénominateur, pour diviser ensuite par le dénominateur ?

N'oublie pas ce que l'on cherche. c'est : t

...

Posté par tannervercetti (invité)re : Problème à mettre en système 14-04-07 à 01:01

Désolé j'avais perdu de vue qu'on cherchait t... J'étais sur V, je reprend ça demain

Posté par
elieval
14-04-07 à 09:04

bonjour pgeod et tannervercetti
je ne comprends pas bien ton système initial : tu dis :
V = Q1 t1 (t1 = 2h10)
V = Q2 t2 (t2 = 2h)
V = Q3 t3 (t3 = 1h44), avec Q1, Q2, Q3 les débits respectifs des robinets 1, 2 et 3.
Or,t1n'est pas le temps mis par le robinet 1 mais par la somme des robinets R1 et R2
tu penses que c'est correct?

Posté par
pgeod
re : Problème à mettre en système 14-04-07 à 09:23

bonjour elieval,
Tu as bien fait de rectifier.
Evidemment le système initial que j'ai posé n'est pas correct.
J'ai eu une lecture un peu rapide de l'énoncé.

mes excuses à tannervercetti.
Par conséquent, je corrige :

V = (Q1 + Q2) t1 (t1 = 2h10)
V = (Q1 + Q3) t2 (t2 = 2h)
V = (Q2 + Q3) t3 (t3 = 1h44)

V = (Q1 + Q2 + Q3) t
2V = 2(Q1 + Q2 + Q3) t
2V = V (1/t1 + 1/t2 + 1/t3) t

Cela devrait être correct maintenant ?

...

Posté par
elieval
14-04-07 à 16:30

je ne sais pas ...
comment passes-tu de l'avant-drenière à la dernière ligne?
en disant que Q=\frac{V}{t}
pour moi V=V (1/t1 + 1/t2 + 1/t3) t
non?

Posté par tannervercetti (invité)re : Problème à mettre en système 14-04-07 à 22:41

elieval, je suis d'accord que Q= V/t, mais Q1 n'est pas égal à 1/t1 si?

Posté par
elieval
15-04-07 à 08:25

non! mais pgeod (où es-tu? a factorisé par V!

Posté par tannervercetti (invité)re : Problème à mettre en système 15-04-07 à 09:55

Ca veut dire que 2Q1=V*(1/t1)

Posté par
pgeod
re : Problème à mettre en système 15-04-07 à 14:08

bonjour tannervercetti,

Je te fais la résolution complète pour la 1° question :

hypotèses :
V = (Q1 + Q2) t1 => Q1 + Q2 = V / t1
V = (Q1 + Q3) t2 => Q1 + Q3 = V / t2
V = (Q2 + Q3) t3 => Q2 + Q3 = V / t3

résolution :

Les trois robinets fonctionnent ensemble; on cherche à trouver t :
V = (Q1 + Q2 + Q3) t
<=> 2V = 2 (Q1 + Q2 + Q3) t  (multiplication par 2 à droite et à gauche)
<=> 2V  = (2Q1 + 2Q2 + 2Q3) t
<=> 2V = [(Q1 + Q2) + (Q1 + Q3) + (Q2 + Q3)] t
<=> 2V = [V/t1 + V/t2 + V/t3] t  (en utilisant les hypothèses)
<=> 2V = V (1/t1 + 1/t2 + 1/t3) t
<=> 2 = (1/t1 + 1/t2 + 1/t3) t
<=> t = 2 / (1/t1 + 1/t2 + 1/t3)

...

Posté par tannervercetti (invité)re : Problème à mettre en système 15-04-07 à 16:34

Merci pgeod ! Et elieval aussi

Les trois robinets remplissent donc le bassin en 2 /(1/130 + 1/120 + 1/104) soit  78 minutes.

2e question: Q1=5L/min En 78 min, R1 rempli 390L

R1 et R2 le remplissent en 2h10min >> R1 rempli ici 5*130=605L

R1 et R3 // // // // // // 2h      >> RI rempli ici 600L


On a le système   V=605+Q2*130
                  V=600+Q3*120

Est-ce bon ?

Posté par
elieval
16-04-07 à 09:40

j'ai trouvé V=624,6litres. et toi?

Posté par tannervercetti (invité)re : Problème à mettre en système 16-04-07 à 21:23

J'avoue que j'ai un soucis, j'ai l'habitude des systèmes  de 2 équations à 2 inconnues, mais pas dfe ce type là....

Posté par
pgeod
re : Problème à mettre en système 16-04-07 à 21:54

bonsoir tannervercetti,

Pour cette question, il faut se servir des 3 mêmes équations données en hypothèses :

V = (Q1 + Q2) t1 => Q2 = V/t1 - Q1  (1)
V = (Q1 + Q3) t2 => Q3 = V/t2 - Q1  (2)
V = (Q2 + Q3) t3                                (3)

dans lesquelles sont connues Q1, t1, t2 et t3
et donc en remplaçant Q2 et Q3 dans la troisième équation :

V = (V/t1 - Q1 + V/t2 - Q1) t3
V/t3 = V (1/t1 + 1/t2) - 2Q1
V (1/t3 - 1/t1 - 1/t2) = -2Q1
V = 2Q1 / (1/t1 + 1/t2 - 1/t3)

ensuite Q2 à partir de la 1° équation --> Q2 = 7l
ensuite Q3 à partir de la 2° équation --> Q3 = 8l

...

Posté par tannervercetti (invité)re : Problème à mettre en système 18-04-07 à 15:20

Merci beaucoup !



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