Centre du pression (centre de pousée) TP :n°4

Centre du pression (centre de pousée) pour une surface plane

Montage expérimentalLa figure suivante illustre le montage expérimental utilisé pour cette expérience.

En faisant varier le niveau d'eau dans le bac d'essai, la force exercée sur la partie immergée du volume (un quart de cylindre) varie. La force sur la surface plane verticale crée un moment par rapport au pivot. On ramène le volume à sa position initiale en ajoutant des poids sur le plateau prévu à cet effet. Le plateau crée ainsi un moment sur le pivot égal à celui de la force sur la Quart de cylindre Pivot Masse surface plane.

Objectif   :

Déterminer la position du centre de poussée d’une surface plane rectangulaire du cone torique.

Pour l’appareil si dessus ; on va voir les force de pression exercées sur la paroi vertical du tore , ainsi que le centre de poussions de ses forces.

On donne les formules : Fpζghc. s Yd=Yc+lxo/Ycs

Avec ces formules, on peut trouver l’expression du moment par rapport à l’axe de pivotement.

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Centre du pression (centre de pousée) TP :n°4

Mode operatoire   :

Equilibre la balance Mesurer les dimensins A ,B, D et L : Positionner l’eau dans le réservoire et bras de la balance sur le pivot Attacher un morceau de tuyau à la vanne de vidange pour pouvoir verser l’eau dans

l’évier Ajuster la contre balance et assurer vous que le bras de la balance est horizontal Ouvrer la vanne V2 et pomper l’eau du réservoire 1 jusqu’au réservoir en plexiglas à

l’aide de la pompe manuelle (B) prévue pour ça jusqu’à ce que le niveau d’eau toucher le fond du cylindre de forme torique.

Plcer la masse danc la balance et utiliser la pompe pour remplir le réservoir en plexiglas jusqu’à ce que le balence horizontal, notre la position de l’eau sur l’eshelle graduée (des ajustemments peuvent étre fairs en ajoutant un peu l’eau ou en vidant l’aide de la vanne de vidange)

Répéter le procédé vu au point 7 pour différents masses et notre le niveau d’eau correspondant à ces masses.

Répéter le calcul des petites masses sur la balance.

Calculs et graphes   :

Vous disposez des dimensions suivantes:

En tenant la hauteur d'eau h mesurée pour exacte veuillez comparer la force de poussée théorique avec celle obtenue expérimentalement avec l'aide des moments.Veuillez présenter un tableau comprenant au minimum les données suivantes:

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1 eme CAS

F(y)=m/y²/m=50g/60g/80g/100g………………450g.

mi(kg) 50 60 80 100 150 200yi(cm) 46 50 58 65 81 95yi² 2116 2500 3364 4225 6561 7225

mi/yi² 0.0236 0.024 0.0237 0.0236 0.0228 0.0276

2 eme CAS

Yc=yd-d/2

Mi 250 300 350 400 450Yi 110 121 134 146 159Yc 105 116 129 141 154

m/yc 2,38 2,59 2,71 2,84 2,92l/yc 0,262 0,237 0,213 0,195 0,178

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