phénomènes de transport (PSI) · Chapitre 6 · Application directe du cours

Force d'un jet d'eau sur une plaque

Bilans de quantité de mouvement et de moment cinétique · niveau 2

Énoncé

Un jet d'eau de diamètre $D = 2, 0 c m$ et de vitesse $v = 15 m . s^{- 1}$ frappe perpendiculairement une plaque fixe. Calculer la force exercée. On prend $ρ = 1000 k g . m^{- 3}$ .

Corrigé

La section vaut $S = π D^{2} /4 = π (0, 02)^{2} /4 \approx 3, 14 \times 1 0^{- 4} m^{2}$ . Débit massique $D_{m} = ρS v = 1000 \times 3, 14 \cdot 1 0^{- 4} \times 15 \approx 4, 7 k g . s^{- 1}$ . La force

$F = D_{m} v = ρS v^{2} \approx 4, 7 \times 15 \approx 71 N .$

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