physique (première) · Chapitre 3 · Exercice d'entraînement
n° 109
Description d'un fluide au repos · Colonnes de liquide · niveau 3 (difficile)
Énoncé
Le paradoxe hydrostatique. On dispose de trois récipients de formes très différentes — un tube étroit, un cylindre large, un cône évasé — remplis d'eau jusqu'à la même hauteur cm. Leurs fonds ont tous la même surface cm.
- Calculer la pression au fond de chacun.
- En déduire la force pressante sur chaque fond.
- Le tube étroit ne contient que L d'eau, le cône évasé L. Comment la force sur le fond peut-elle être la même ? Où passe la différence de poids ?
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1. Calculer la pression au fond de chacun.
Élève
Je ne sais pas trop par où commencer : les trois récipients ont des formes très différentes, est-ce que je dois faire trois calculs séparés ?
IA
Avant de calculer, regarde ce que les trois situations ont en commun d'après l'énoncé. Quelles grandeurs sont données, et lesquelles sont identiques pour les trois récipients ?
Élève
La hauteur d'eau est la même, cm, et les fonds ont tous la même surface cm. Mais les volumes d'eau, eux, changent beaucoup.
IA
Bien vu. Alors, d'après le cours, de quoi dépend la pression au fond d'un liquide au repos : de la quantité d'eau, ou d'autre chose ? Quelle relation du chapitre pourrais-tu poser pour la pression à la profondeur ?
L'IA ne donne pas la réponse : elle pose la question qui fait avancer. Le corrigé de cet exercice n'est pas publié : à toi de continuer.
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Reprends la question 1 là où le dialogue s'arrête, puis la suite de l'exercice.
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