Université Sidi Mohammed Ben Abdellah Faculté des Sciences et Techniques Fès Département de génie mécanique Année 2019-2020 Travaux dirigés Mécanique des fluides Tronc commun BCG, 1ère année Série N° 1 Exercice 1 Sachant que la masse volumique de l’eau est : ρ e = 1000 g .l −1 = 1g .ml −1 = 1kg .l −1 = 1000kg .m −3 Quelle est la masse de 50 ml d’eau ? Exercice 2 150 ml d’éthanol ont une masse de 120g. a/ Calculer la masse volumique de l’éthanol en g.l-1. b/ Quelle est la densité de l’éthanol ? Exercice 3 Un volume de 1l d'alcool pèse 789 g. On peut affirmer que l'alcool est : ■ plus dense que l'eau ■ moins dense que l'eau Exercice 4 Un flacon vide pèse 75g, on le remplit avec 250 ml de sang, il pèse alors 337.5 g. Quelle est la masse volumique du sang ? Exercice 5 Quelle est la masse volumique de l’alcool à 70% ? Sachant que : la masse volumique de l’alcool pur est 0.8 g.cm-3 la masse volumique de l’eau est : 1 g.cm-3 Exercice 6 L’heptane est un solvant. Pour déterminer sa densité, on verse 0,050 l d’heptane dans une éprouvette graduée, que l’on pèse sur une balance de précision ; la masse mesurée est de 94,35g. L’éprouvette graduée est pesée vide. On note alors une masse de 60,35g. a/ Calculer la masse volumique de l’heptane en g.cm-3. b/ Calculer la densité de l’heptane. Exercice 7 Quelle est la pression due seulement à l’eau, subit par un nageur à 100 m au dessous de la surface de l’océan ? On donne : pour l’eau de mer ρ = 1,025.103kg / m 3 1 Exercice 8 Calculer la différence de pression entre deux points de l’atmosphère dont la distance verticale est de 10 m. a/ En supposant que la masse volumique ρ est constante. b/ En supposant seulement que la température est constante. On donne : ρ air = 1,25kgm −3 au niveau du sol, P0 = 1,013.10 5 Pa au niveau du sol, g = 9,8ms −2 . Exercice 9 Considérons un banc de dauphins qui se promènent à une profondeur de 10 mètres. A la surface (libre) de la mer, la pression est 1 atm. L’altitude est de 0 m. Nous considérons que la masse volumique de la mer est d’environ ρ mer = 1000kg / m 3 . Déterminer la pression que subissent les dauphins à cette profondeur. Exercice 10 Les récipients A et B contiennent de l’eau au pressions respectives de 2,80 bar et 1,40 bar. Calculer la dénivellation h du mercure du manomètre différentielle. On donne : x + y = 2m La densité du mercure e st d=13,57. Exercice 11 1/ Donner l’expression de la poussée d’Archimède exercée sur un volume de glace plongé dans de l’eau de mer. 2/ Un iceberg est constitué d’eau douce. a/ Faire un schéma sur lequel vous indiquerez les forces appliquées sur l’iceberg à l’équilibre. b/ Faire le bilan des forces à l’équilibre. c/ Calculer le rapport entre volume émergé (Ve) et volume immergé (Vi) d’un iceberg dans l’océan. Exercice 12 a/ La pression atmosphérique moyenne est de 1,013.105 Pa. Exprimer cette pression en mm de Hg et en m d’eau. On prendra g=9,81 m/s2. b/ Quelle est la pression artérielle moyenne au niveau du cœur en Pa sachant qu’elle est plus grande que la pression extérieur d’environ 120 Hg ? c/ La pression du sang varie selon l’endroit du corps. En supposant que la distribution du sang dans le corps est en équilibre hydrostatique, quelle est la pression sanguine moyenne en Pa et en mm Hg au niveau des pieds et dans le cerveau par rapport à la pression cardiaque pour une personne debout et immobile ? On prendra ρ = 10 3 kg / m 3 pour le sang, 1,3 m pour la distance pied-cœur et 50 cm pour la distance cœur-tête. Exercice 13 Un ballon métrologique a une masse m de 5 kg lorsqu’il est vide. Son rayon est Rb=3 m lorsqu’il est gonflé à l’hélium. Il porte une charge M de 10 kg. a/ Montrer que le ballon peut décoller. b/ Quelle est la charge maximale qu’il peut transporter ? 2