PHARMA-BIO-BIOMED – JANVIER 2015 – UMONS

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ETIQUETTE 2) 6)
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4) 8)
9)
EXAMEN DE PHYSIQUE – PHARMA-BIO-BIOMED – JANVIER 2015 – UMONS
Consignes : ne pas détacher les feuilles – répondre uniquement dans
les cadres prévus – utiliser g = 10 m/s2 – indiquez votre nom sur les
feuilles de brouillon.
Question 1 :
On peut schématiser l’avant-bras d’un homme comme suit :
Que valent les forces exercées par le biceps et par l’humérus sur
l’avant bras lorsque l’homme porte une masse de 10 kg sur la main ? On
considère que l’avant bras a une masse de 5 kg et que son centre de
masse est situé en son milieu.
Solution
La force totale sur l’avant-bras doit être nulle :
Fh + Fb – Gab – Gm = Fh + Fb – 50 – 100 = 0
Le moment de force total sur l’avant-bras doit être nul (en prenant
pour axe de rotation l’humérus):
- 0,02 Fb + 0,2 Gab + 0,4 Gm = - 0,02 Fb + 10 + 40 = 0
On en déduit :
Fb = 2500 N (dirigé vers le haut)
Fh = - 2350 N (dirigé vers le bas)
A
vant
-
b
ras
m
asse
biceps
2cm
40cm
humérus
A
vant
-
b
ras

Question 2 :
Un hypermétrope ne parvient à mettre au point sur des objets proches que
lorsqu’ils sont à au moins 50 cm de son œil.
Pour pouvoir mettre au point sur des objets situés à 25 cm de l’œil, il
va porter des lunettes à 2 cm du cristallin. Quelle doit être leur
distance focale ?
Si son œil mesure 3 cm, que vaut la distance focale de son cristallin ?
Solution :
11 1
11 1 1 1
25 2 50 2pq f  -> f1 = 44.2 cm
11 111
50 3 c
pq f
  -> fc = 2.8 cm

Question 3 :
La résistance à l’écoulement totale des artérioles est de 2.4 107 Pas/m3.
Calculez le rayon moyen d’une artériole, sachant qu’elles sont au nombre
de 1.6 108 et que leur longueur est de 2.5 mm.
[la viscosité du sang vaut 2.5 10-3 Ns/m2]
Solution
Pour une artériole, la résistance est de
R = N Rtot = 1.6 108 2.4 107 = 3.84 1015 Pas/m³
Donc
6
48810 m
L
rR

Question 4 :
Une péniche de 100 tonnes flotte sur un canal. 75% de son volume est
alors immergé. De combien de tonnes de graviers peut-on la charger au
maximum ?
Solution
Dans le premier cas, la poussée d’Archimède compensant le poids de la
péniche donne
0,75
eau peniche peniche
Vgmg  -> Vpeniche = 133,33 m³
Quand la péniche est chargée au maximum, le volume immergé est égal au
volume de la péniche :
()
eau peniche peniche graviers
Vgm m g  -> mgraviers = 33 333 kg = 33,333 T

Question 5 :
Pourquoi les alvéoles pulmonaires n’explosent-elles pas lors de
l’inspiration ?
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