Exos pour les Premières

bon j'ouvre un nouveau forum pour demander si ce serait possible que l'on y mette des exercices de M.T.F de niveau Première svp pour s'entrainer un peux parce que c'est compliqué si on a pas tout compris en cours merci d'avance

Pas de problème, chez moi le client est roi , il demande, il a ( certes parfois avec un delta t ) donc dès demain je mettrai un p'tit exercice...

Chose promise, chose due....

voici un premier exercice (lié en plus à ce qu’on va visiter le jeudi 6 mars):

Antarès est un télescope (en fait un réseau de photomultiplicateurs) qui permet d’observer le ciel à ….2500 mètres sous la mer (à 40 km au large de La Seyne-sur-Mer, près de Toulon).

1°) Quelle serait la pression, dans les unités S.I. et en bar, indiquée par un manomètre de pression relative fixé à 2500 m sous la surface de la mer.

2°) Le projet Antarès étant international, donner la pression précédente en p.s.i. (utiliser le tableau de conversion donné en cours).

3°) Quelle serait la poussée d’Archimède que subirait un plongeur travaillant à 2500 m de profondeur et dont le volume de son corps et de ses outils serait environ égal à 70L. Que deviendrait la poussée d’Archimède si ce dernier se mettait à travailler à 1 m de profondeur seulement ?


Données de l’exercice :
Masse volumique de l’eau de mer : 1,2 g/cm3
Intensité de pesanteur : 9,81 N/kg.

P.S.: Je demande aux terminales et aux bac + X années de laisser les premières réfléchir sur ce problème, please !

ba voila

1)
L on sait que p = ρliq*g*h

et que la masse volumique de l’eau de mer : 1,2 g/cm3
h=2500 mètres sous la mer
g=9,81 N/k.g
Donc p= 1200*9,81*2500
p= 2943*10^4 Pa
p=2943*10² hPa ou mbar
p=294.3 bar.


2)bar = 14.5 psi
donc 294,3 bar = 4268.46 psi


3)
l ' on sait que fa=ρliq*vliq*g

et que la profondeur ne joue pas sur fa
donc fa=1200*0,07*9,81
fa=824,04 N
et donc à 1 m fa = 824,04 N

BRAVO Mathieu M , il n'y a rien de faux sauf juste une petite chose :
g=9,81 N/kg n'est valable qu'au niveau de la mer (à 10m près) d’où l’exercice 2 suivant :

a) Déterminer la densité de l’eau salée puisée en bord de mer sachant que pour mesurer celle-ci, on réalise trois pesées :
On pèse une éprouvette vide de 50 mL : on obtient 105,2 g;
On pèse l'éprouvette remplie de 50 mL d'eau pure : on obtient 155,2 g.
On pèse l'éprouvette remplie de 50 mL d'eau salée : on obtient 157,5 g.

b) Calculer maintenant de combien augmente la pression hydrostatique p lorsqu’on plonge jusqu’à 10 m de profondeur ( on prendra g = 9,81 N/kg et on utilisera la valeur de la densité trouvée au a) juste ci-dessus ).

c) Calculer enfin la valeur un peu plus exacte de la pression à 2500 mètres sous la mer sans utiliser g mais à partir d’une règle de trois utilisant la valeur de la pression hydrostatique du b).

Rem. : La pression que vous allez trouver est la pression à laquelle les sphères de verre, contenant chacune un photomultiplicateur, différents appareillages sensibles et de l’électronique associée, peuvent résister.

Bon courage et pensez à faire des recherches ou à préparer des questions qui pourront aider à rédiger votre compte rendu après la sortie du 6 mars


P.S.: Pour le compte rendu, comme pour un TP, je souhaite retrouver dans celui-ci ce que vous avez vu ou fait avec si possible quelques explications simples ( voir les liens fournis sur le site de la section dans "Autres Infos" ou les réponses fournies à vos questions par les chercheurs ou les personnes travaillant sur les sites visités mais d'abord il faut préparer quelques questions !).

Longueur hors images de votre compte rendu : Pas plus d'une copie double ( il faut savoir faire une synthèse claire et précise, libre à vous plus tard d'écrire un roman ! ).

Rédiger de préférence à la main ( = bonne entraînement pour le bac de français ou d'Histoire-Géo. ! ) et si possible éviter les fautes ( les qualités rédactionnelles seront prises en compte ).

Mettre en annexe chaque article ou extrait d'article ou " datasheets " trouvé sur internet (avec s.v.p. les références pour respecter les auteurs) qui pourrait compléter votre compte rendu.

a)


on sait que ρ=m/v
et que v=50 ml
que m= 157,5-105,2 =52,3 g

donc ρ= 52,3 / 50 =1,05 g/ml

b)

on sait que p= ρ*g*h
que ρ= 1050kg/m^3
que g = 9,81 N/kg
que h=10m

donc p= 1050 * 9,81 * 10 =103 005 Pa = 1 003 hPa ou mbar


c)
10 m = 1003 hPa
2500 m = x

250 750 hPa = 250 ,75 bar

Donc la pression des sphères de verre résistent à 250,75 bar .

Pour l'unité de V, écrire mL et non ml.

et attention à l'étourderie suivante :

Citation :

103 005 Pa = 1 003 hPa ou mbar

103 005 Pa = 1030 hPa ou mbar !! à part cela le reste est correct, bravo !

Exercice n°2 :

Un responsable technique du CERN prend son vélo pour vérifier grossièrement si toutes les installations de l'anneau de 27 km de circonférence du LHC ( accélérateur de particules le plus grand et le plus puissant du monde, au CERN, près de Genève) sont "Ok".
Il part à 10h 25min 42s et retrouve son point de départ au bout d'un tour à 12h 43min 28s.

1°) Calculer le rayon de l'anneau du collisionneur LHC.

2°) Calculer de 2 façons la durée du tour de vérification du responsable technique.