sujet d examen l3 mdf s5 2013 2014

Université Hassiba Benbouali—Chlef
Année universitaire: 2013—2014
Faculté des Sciences
Semestre V
Filière: Sciences de la matière
Niveau: 3ième Année—L3
Département de Physique
11 Mars 2014 (08h:30—10h:00)
*****EXAMEN FINAL*****
—Mécanique des Fluides—
Exercice n°01 (04 pts)—Figure 1 :
Dans une distribution d’eau, un robinet est à 20 m au-dessous du niveau de l’eau dans le réservoir. Quelle
est en pascal, en atmosphère et en hauteur de mercure, la pression de l’eau à ce robinet, c’est-à-dire l’excès
sur la pression atmosphérique. Sachant que : ρeau = 1000 kg/m3 et ρmercure = 13600 kg/m3.
Exercice n°02 (04 pts)—Figure 2 :
Une presse hydraulique comporte deux cylindres fermés par des pistons étanches. Le petit piston a 8 cm
de diamètre (2r). On le manœuvre à l’aide d’un levier dont le grand bras (l) a 1 m et le petit (l’) 20 cm de
longueur. Le gros piston a 60 cm de diamètre (2R).
Quelle est la force qui s’exerce sur le gros piston lorsqu’on appuie à l’extrémité du levier et
perpendiculairement à celui-ci, avec une force (FL) de 50 N (Prenons en considération la loi des moments
pour un levier).
Exercice n°03 (04 pts)—Figure 3 :
Un cube de bois, de 10 cm d’arête (a), de masse volumique ρbois = 850 kg/m3, flotte à la surface libre de
séparation dans un vase contient de l’eau.
Quelle est la hauteur immergée (h) dans l’eau ?
Exercice n°04 (04 pts) :
On considère l’écoulement défini en variables de Lagrange par :
=
+
=
+
=
+
+
Trouver les composantes de la vitesse
Calculer :
?
et de l’accélération
à l’instant t ?
?, puis caractériser cet écoulement (stationnaire ? incompressible ?
irrotationnel ?)
Exercice n°05 (04 pts)—Figure 4 :
Dans un moteur muni d’un turbocompresseur, le circuit d’huile a un débit de l’ordre de 9 l/min. À
l’entrée du carter d’huile on observe un étranglement comme schématisé sur la figure 4.
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Université Hassiba Benbouali—Chlef
Année universitaire: 2013—2014
Faculté des Sciences
Semestre V
Filière: Sciences de la matière
Niveau: 3ième Année—L3
Département de Physique
11 Mars 2014 (08h:30—10h:00)
On donne :
Diamètre du flexible (1) : d1=16 mm.
Diamètre de la pièce (2) : d2=8 mm.
Masse volumique de l’huile : ρ = 760 kg/m3.
Calculer les vitesses aux deux sections S1 et S2 (V1 et V2).
p1 = patm
h1
1
∆h=20 m
ρeau
p2
h2
Plan de référence
2
Figure 1. Réservoir d’eau.
l
l'
f
r, s, f
FL
R, S, F
p
p
Figure 2. Presse hydraulique.
ℎ
Corps flottant
Figure 3. Poussée d’Archimède
sur un solide homogène.
Sens
S2
S1
d'écoulement
Figure 4. Conduite d’huile contractée.
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