TD 3 BIOPHYSIQUE

2012-2013 Page 1
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
  ,   , V2= ,   ,   ,   

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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
   , 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 = 1cm.
Un débit constant de 10 cm3/s passe dans l’artère de rayon .
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 ?
(1)
(2)
(3)
(1)
(2)
(3)

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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
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.
On donne : L0/La =0,2 ; d0/da = 0,5 ; Lp/La= 2
La
Aorte
Artere Coronaire
Lp
L0