samedi 8 juillet 2017

Sciences physiques: Problème de Seconde

Publié aux Défis Du Samedi sur le thème: Clepsydre





"La clepsydre est la roue de secours du cadran solaire" (André Michelin. 1892)

Enoncé:
Sachant qu'une clepsydre d'une hauteur de 12 doigts (un doigt = 1,89 centimètre) et d'une demi-coudée sacrée de diamètre au sommet (1/12è de coudée sacrée = 2,52 cm) est percée d'un trou de 2/10ème de millimètre de diamètre à sa base:
  • Calculer la surface du trou d'écoulement (le trou étant considéré comme rond et Pi égal à 3,141 592 653 589 793 et des poussières d'albâtre)
  • Calculer le volume d'eau de pluie que peut contenir la clepsydre sans la faire déborder (sinon, retrancher la quantité d'eau perdue)

Sachant que l'eau s'écoule du haut vers le bas par un phénomène grave qu'on appelle gravité, sachant que la gravité de l'eau est de 9,81 m/s² et que la vitesse d'écoulement de l'eau dépend de la hauteur d'eau puisqu'elle n'est pas constante (Voir la loi de l'emmerdement maximum):

  • Calculer la vitesse d'écoulement au début, puis à mi-hauteur, puis en fin d'écoulement (la vitesse en fin d'écoulement doit tendre vers zéro, sinon il reste encore de l'eau)
  • En déduire l'échelle de graduation qu'il faudra graver dans la clepsydre pour limiter à 3 secondes l'erreur de mesure du temps (1 seconde = 1/60ème de minute et des poussières de temps).
Notes:
L'épaisseur des barreaux de l'échelle de graduation sera considérée comme négligeable de même que l'évaporation naturelle de l'eau.
L'expérience sera réalisée à une température supérieure à 0°C pour faciliter l'écoulement et inférieure à 100°C pour éviter de se brûler.
Conseils:
s'il ne pleut pas, utiliser celle qui coule de source
Si l'eau ne s'écoule pas, déboucher le trou.

Exercice complémentaire:
Après avoir remplacé l'eau par du sable sec, vérifier que l'eau mouille contrairement au sable sec.

Enfin vous vérifierez l'exactitude de vos calculs en empruntant la clepsydre de Karnak utilisée par le pharaon Aménophis III comme montre-bracelet et déposée au musée du Caire. (descendre à la station Sadate et demander Mérytaton sauf le jeudi)

Vous avez deux heures et quelques gouttes

8 commentaires:

  1. je n'ai pas dans mes abaques la viscosité de l'eau peux tu me la donner pour une température de 20°

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  2. Fastoche, mais je ne dis pas la solution pour laisser les autres se tordre les méninges ou de rire:))

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  3. J’avoue que je sèche un peu. J’étais pourtant parti confiant, le courant passait bien, mais très vite je me suis mis à transpirer à grosses gouttes. J’étais noyé sous le trop-plein d’information. Jusqu’à ce jour je n’avais jamais rencontré un tel problème physique. J’étais liquéfié, pas loin de partir en eau de boudin. J’ai respiré un grand coup, je suis remonté à la source et soudain, ploc floc ! J’étais sur un petit nuage. J’ai imploré les Néphélées. J’en connais ici qui vont dire « il ne manque pas d’air », bin si ! Mon bon monsieur, j’étais en apnée moi. Bon laissez couler ce n’est pas grave. Toujours est-il que l’air de rien j’ai compris ce qui faisait barrage : la qualité de l’air. Je sais j’ai l’air fin, mais le problème c’est que cela n’est pas précisé. D’où ma question : Doit-on faire le calcul avant ou après l’invention du tout à l'égout ? ;O))

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  4. Incroyable qu'on puisse sécher devant ce problème liquide, et pourtant...

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    1. Ma poulette vient de rentrer, les vaporations c’est son domaine. Je la branche sur le sujet, elle va bien nous pondre quelque chose ;O))

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