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Application de l'équation de Bernoulli : Calcul d'un débit volumique

Calcul de débits volumiques dans un tuyau de section variable. Créé par Sal Khan.

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Transcription de la vidéo

alors dans cette vidéo on va refaire une petite application de l'équation de bernouilli et ont aussi calculé des débits tu vois ça va vraiment être la suite logique de la vidéo précédente alors on va imaginer maintenant qu'on a un tuyau comme ça donc un tuyau ici avec une grande entrée et ensuite qui sera petit ci comme ça donc ici on va dire qu'on a à 1 v1 comme ça et une pression est ici bien de manière logique on a à deux on avait deux comme ça qui sort et on a une pression de alors on va donner un petit peu des valeurs donc déjà on va dire que c'est de l'eau comme ça la masse volumique c'est facile qui circulent comme ça alors donc les valeurs que je te donne donc à 1 on va dire que ces deux mètres carrés à deux on va dire que c'est 0,5 mètre carré donc un demi mètre carré p1 on va dire par exemple dix mille pascal et p2 bien p2 on va dire 6000 pascal donc voilà pour les données du problème et donc donc bien évidemment va se poser c'est un écoulement laminaire donc plutôt bien c'est un écoulement qui n'est pas dit ce que ça veut dire quand il n'ya pas de frottement tout se passe vraiment de la manière la plus simple possible et la question et c'est finalement quel calcul et le débit entrant et le débit sortant dont tu te souviens en avait on souvient de ses débits volume i d'autre part on m'avait dit que le débit c'était la quantité volume qui passait par une aire en fonction du temps donc le débit en transe et la quantité de volume qui passe par les reins en fonction du temps et le débit sortant c'est la quantité de volume qui passent à travers les rats 2 en fonction du temps alors déjà dans ma question garde tout petit piège parce que je te demande le débit entrant et le débit sortant sauf que ça comme on m'a dit c'est un écoulement nerf en tout va bien donc il ya aucune raison que la l'éclosion de continuité ne soit pas vérifié or l'équation continuité ce cas nous dit c'est que finalement donc c'est me dit tu te souviens ce qu'elle nous dit c'est que le volume intrants il est égal au volume sortant donc c'est exactement la même chose que de dire que le débit entrant est égal au débit sortant donc déjà ce que je sais c'est que le débit entrant égale haut débit sortant tu vois j'ai bien qu'un seul débit à calculer et on va l'appeler dès donc l'idée c'est juste de calculer le débit dans ce système alors donc déjà tu vois on va appliquer justement l'équation continuité pour trouver un lien entre deux déesses et des donc ce que me dit l'équation continuité c'est que l'air donc à 1 v1 est égal à 2 v 2 donc si je remplace donc je vais remplacer les airs par par leur valeur est bien à 1 c2 donc ça me fait deux v1 est égale 1-1 demi 1/2 de v2 or si je reprends cette expression là bien des égales v sûreté le volume donc si par exemple les signes ici bien hanter je sais qu'il s'est passé ici v2 t comme ça et donc voilà donc je sais que finalement nouveau lui et bien je peux l'écrire v1 fois tu es fois à un sûreté donc est donc finalement je vois ça me fait juste v11 et c'est pareil pour v 2 à 2 donc finalement donc tout à mes yeux c'est que des et bien il est égal avait 1-1 et de même pas façon je peux montrer qu'il est égal à a2 v2 donc finalement ici tu vois je peux rajouter égalité égalité comme ça donc si je repars d'ici donc j'ai un petit peu dire effet ce que ça me dit finalement c'est que et bien v1 je peux dire que c'est un demi 2d et v2 dire que c'est 2 d2 donc voilà déjà une bonne certification mon problème maintenant il reste plus qu'à appliquer l'équation de bernoulli entre ici et là donc avant de faire ça on voit que effectivement ici v1 il sera plus petit que v2 et ce qui est logique puisque comme l'air à 1 et plus grande la vitesse sera plus faible puisque le volume doit être lui-même et de même façon que jeter un coup d'oeil aux pressions finalement on voit que la pression 1 est plus grande que la pression en deux et donc ça ça va toujours bien dans le sens d'un écoulement qui va de la gauche vers la droite donc tout est cohérent n'y a pas de coquille parce que tu vois si je m'étais trompé là bas ainsi que tu as vite inverser ça le problème aurait été impossible ça n'aurait pas été vraisemblable donc maintenant je peux appliquer bernoulli donc je dis que la pression est un plus oui j'ai l'altitude 1 + 1/2 de mumu pardon v1 au carré et ben bien c'est égal à la pression en deux plus nous gh2 + 1/2 de mu v2 au carré donc déjà ce que je remarque qu'ils lisent et que tu vois tout est à la même attitude donc h un égal h 2 donc je peux simplifier ces deux termes là donc il me reste que la pression 1 et bien c'est égal enfin c'est plus par dont 1/2 de donc là je remplace v par les valeurs que je connais donc ça me fait me x 1 car si je mets tout de suite le facteur au carré pour pas me tromper d o car est égale à la pression de +122 muet la v2 au carré ça me fait 4 2 ou 4 4d au carré donc là bien je peux simplifiée déjà fin je peux m'occuper de tous ces facteurs là donc ça me fait la pression un plus un demi fond un car ça me fait un huitième des au carré kiéthéga la pression en deux plus donc un mini x 4 si ça me fait deux des au carré donc maintenant j'ai plus qu'à rassembler des au carré donc je vais faire un petit peu de place donc donc ça me fait si je mets tous les dés de ce côté là ça me fait un p 2 qui est égal à 2 du déo carré - 1 8ème de des au carré donc finalement ça me fait un moment p2 qui est égal à mu est donc là ça me fait deux mois un 8e donc je m'étais même dénominateur 2 x 8 16 ça me fait 15 8e 2 d oka fois des au carré donc maintenant j'ai plus qu'à isoler des tu vois donc ça va être facile je passe tout l'autre côté enfin je retourne mon équation donc j'étais ça va être égale ap 1 - p2 diviser le tout par quinze fois menus et x 8 et vite comme ça et tout ça à la racine on oublie pas donc voilà je vais prendre ma calculatrice un parce que de tête c'est quand même un peu pénible up et voilà ma calculatrice alors du coup oui j'ai effacé les données je crois que mon souvient on va voir donc donc j'ai dit racines de witte fois ouvrez la parenthèse donc d un c'était dix mille c'est la pression la plus grande - six mines qui était la pression à gauche / 15 et / donc mieux c'est juste 1000 tu vois c'est là la masse volumique de l'eau up et je ferme la parenthèse est donc là non non nous compte est bon et ça me fait 1,46 alors ça me fait 1,46 quoi donc un débit souvient on a dit que c'était des volumes sur du temps donc c'est des mètres cubes par seconde donc voila tu vois que la borne a réussi à calculer facilement le débit dans le système considéré dont on ne voit plus le image et donc on a bien montré n'a pas montré mais on a bien vu que c'était le même débit 1 entrée et en sortie donc voilà pour la mécanique des fluides donc on a terminé cette petite exemple de bernoulli et ben en fait là je pense que dans la prochaine vidéo on va changer un peu de thèmes et on fera de la thermodynamique