UNIVERSITE DE BATNA FACULTE DE MEDECINE DEPARTEMENT DE PHARMACIE DEUXIEME ANNEE DE PHARMACIE MODULE DE BIOPHYSIQUE TD 3 BIOPHYSIQUE Exercice N°01: Une bille métallique de masse volumique 7,8 g.cm-3 et de 4 mm de diamètre descend d’une hauteur de 1m à travers une huile de densité 1,12 sous l’effet de la pesanteur pendant 55s. Calculer la viscosité de l’huile. Rep : =3,26 Pa.s Exercice N°02: Une particule de diamètre 10 m et de masse volumique = 8,5Kg/l descend dans un tube contenant de la glycérine. Quelle est la nature de mouvement de cette particule ? Calculer sa vitesse limite Si on suppose que la longueur du tube l=10cm, Déterminer le temps parcouru par la molécule. On donne : Masse volumique de la glycérine 0 = 1,32kg/l, viscosité de la glycérine = 0,83 poise, g= 9,8 m/s². Rep : 4,7. 10-6 m/s, t=354,6min Exercice N°03 : Le débit cardiaque moyen qui assure les échanges nécessaires à la vie pour un sujet normal est 5l/min, ce débit est distribué dans les différentes branches de la circulation. Déterminer la vitesse au niveau de l’aorte de rayon 1 cm et de l’artère pulmonaire de rayon 7 mm, en déduire les régimes d’écoulement ? Quelle est la section totale offerte par le lit des capillaires de rayon 4 m, ou la vitesse V= 0,1cm/s ? Que deviennent ces valeurs après un effort, si le débit cardiaque a triplé ? On donne s = 1050 kg/m³, s= 0,04 poise , 2012-2013 , V2= , , , Page 1 Exercice N°04 : Une bille métallique de 7,5 g.cm-3 de masse volumique descend à travers de l’eau dans un tube et met 2 s pour atteindre le fond. La bille met 9 s lorsque le tube est rempli de sang. Calculer la viscosité du sang si sa densité est de 1,06 et la viscosité de l’eau 10-2 poiseuille 10-2 poiseuille Exercice N°05 : La différence de pression appliquée entre deux points distants de 2 cm d’une artère sanguine de diamètre 5 mm, est de 3 Pa. Calculer le débit du sang à travers cette artère et la puissance développée par le cœur pour conserver ce débit. On donne : ηsang = 2,1.10-3 Pa.s. ρsang = 1,06 g.cm-3. cm3/s, 526,66 W Exercice N°06 : Un débit de sang constant Q=90ml/min parcourt une bifurcation constituée d’un vaisseau sanguin de rayon R1= 0,5cm et de deux vaisseaux de même longueur et de rayon R2= 3 mm et R3= 2mm. Quel sont les débits du sang dans les vaisseaux (2) et (3) sachant que la pression aux extrémités libres de ces deux vaisseaux est la même ? Quelle est la vitesse moyenne du sang dans les vaisseaux (1) et (3) ? En déduire le régime d’écoulement. On donne la viscosité du sang = 0,04 poise (2) (1) (3) , Q3 , V1 Exercice N°07 : On considère une bifurcation constituée par une artère de rayon et de longueur l1 et de deux autres artères de rayons et et de longueur L2 et L3. L1=L2=L3= 5cm, = 2cm ; = 1,5cm et (2) = 1cm. Un débit constant de 10 cm3/s passe dans l’artère de rayon (1) . (3) On suppose que les pressions à la sortie des deux artères 2 et 3 sont les mêmes. a. Quelle est la résistance de chaque artère, si on suppose que le sang est newtonien de viscosité 10-3Pa.s ? b. Quelle est la résistance totale opposée par les artères 2 et 3 à l’écoulement du sang ? c. Quel est le débit et la vitesse moyenne du sang qui passe par ces artères ? 2012-2013 Page 2 d. Supposons qu’une sténose se forme dans l’artère 3. Cette sténose sera schématisée par un rétrécissement de rayon r=0,2 cm et de longueur l=2cm. Quel est le nouveau débit qui traverse chaque artère ? , , , Exercice N°08 : A la suite de l’obstruction partielle de l’artère coronaire, on réalise un pontage par voie chirurgicale. La figure précise les notations : La est la largeur de l’artère (L0 largeur de l’obstruction comprise), Lp est celle du pontage Qa et Qp sont les débits respectifs dans l’artère et le pontage. Q= Qa + Qp da, d0 et dp sont les diamètres des divers vaisseaux Lp Aorte On suppose que tous les écoulements obéissent à la loi de poiseuille. Quelle relation doit exister entre les diverses grandeurs données dans l’énoncé, pour que le cœur reçoive, après Cette intervention, le même débit sanguin qu’avant l’obstruction partielle de l’artère coronaire. Artere Coronaire L0 La On donne : L0/La =0,2 ; d0/da = 0,5 ; Lp/La= 2 2012-2013 Page 3