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N°2 - Les pressions dues aux hauteurs d'eau - niv 5

N°2 - Les pressions dues aux hauteurs d'eau - niv 5

Dans les réservoirs à l’air libre, seule la hauteur de liquide au-dessus du point de mesure conditionne la pression.
Ainsi, les pressions exercées sur les fonds des trois réservoirs dessinés ci-dessous sont identiques car les hauteurs h de liquide qu’ils contiennent sont les mêmes :

hA= hB= hC donc  pA = pB = pC

liquide

image

Les poids d’eau dans les cuves ci-dessus sont différents, mais les surfaces aussi.

surface

  • Le grand poids d’eau B correspond à une grande surface SB,
  • Le poids d’eau moyen A correspond à une surface moyenne SA,
  • Le petit poids d’eau C correspond à une petite surface SC , etc.


petite

Question

Q1: Pourquoi les barrages A, B et C, ci- dessous, doivent-t-ils avoir une épaisseur plus importante à la base qu'au sommet?


Au pied des barrages, la pression due à l'eau est d'autant plus importante que la hauteur de la retenue est grande. Les barrages ont une forte épaisseur à la base pour supporter cette pression maximale.

Les pressions "poussent" dans toutes les directions. Ces poussées tendent à " chasser " les barrages.
Pour empêcher la pression de devenir excessive, le gestionnaire du barrage doit s'assurer que la hauteur d'eau retenue ne devient pas trop importante.

La pression qui s'exerce sur le haut des barrages est faible d'où leur faible épaisseur au point haut.

Question

Q2: Pourquoi le barrage A ci-dessus qui retient une très grande masse d'eau est de même épaisseur que les barrages B et C qui ne retiennent qu'une faible quantité d'eau?

Ce n'est pas la quantité d'eau retenue qui compte mais sa hauteur.
La hauteur d'eau est identique dans les 2 réserves d'eau.

Les barrages A, B, C doivent présenter des résistances identiques.

Les pressions n’ont pas « le sens de l’orientation ». Elles poussent dans toutes les directions et notamment vers les surfaces d’appui.

pression

Question

Q3: Quelle surface " absorbe " l'essentiel de la pression due à l'énorme masse d'eau à gauche du barrage A ci-dessus?

L'essentiel de la pression due à la retenue d'eau par le barrage A s'exerce sur le fond de la réserve.

Question

Q4: Les pressions sur le fond des récipients A et C ci-dessous sont-elles différentes?
Comment est-ce possible?


Sur le fond des réservoirs A et C les pressions sont identiques car la hauteur d'eau h est identique dans les 2 récipients.
Les parois inclinées du réservoir C " absorbent " les pressions dues à la hauteur d'eau qui les surplombe.