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Jean-Baptiste Nizet – Mars 2009 Préparation au N3: Physique.

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1 Jean-Baptiste Nizet – Mars 2009 Préparation au N3: Physique

2 Jean-Baptiste Nizet – Mars 2009 Plan du cours Flottabilité – Archimède Compressibilité des gaz – Mariotte Pressions partielles – Dalton Dissolution des gaz dans les liquides – Henry

3 Jean-Baptiste Nizet – Mars 2009 Flottabilité – Archimède Pourquoi un bateau de 5000 tonnes flotte alors quun clou de 10 grammes coule ? Qui peut énoncer le principe dArchimède?

4 Jean-Baptiste Nizet – Mars 2009 Flottabilité – Archimède Tout corps plongé dans un liquide subit une poussée verticale, qui s'exerce de bas en haut, égale au poids du volume de liquide déplacé Quappelle-t-on « poids apparent » ? –Poids apparent = Poids réel – Poussée dArchimède –Poids apparent > 0 on coule –Poids apparent < 0 on flotte Quappelle-t-on « densité » ?

5 Jean-Baptiste Nizet – Mars 2009 Flottabilité – Archimède Quest-ce qui influence la flottabilité dun plongeur ? Dans quel sens ? –Palmes ? –Bouteille ? –Combinaison ? –Plomb ? –Stab ? –Poumon ?

6 Jean-Baptiste Nizet – Mars 2009 Compressibilité des gaz – Mariotte Pourquoi doit-on gonfler sa stab à 20m, alors quon était équilibré à 3m? Pourquoi doit-on souffler en remontant? Et les apnéistes? Est-ce quon consomme lair de la même manière à 20m et à 40m?

7 Jean-Baptiste Nizet – Mars 2009 Compressibilité des gaz – Mariotte A température constante, le volume occupé par une quantité donnée de gaz est inversement proportionnel à la pression quil subit P x V = constante P 1 x V 1 = P 2 x V 2

8 Jean-Baptiste Nizet – Mars 2009 Compressibilité des gaz – Mariotte

9 Jean-Baptiste Nizet – Mars 2009 Compressibilité des gaz – Mariotte Exercice –combien de temps peut-on rester à 20m avec une consommation en surface de 15L/min. (bloc de 15L, 50 bars de réserve)? –Même question à 40m –Même question, pour les deux profondeur, mais en essoufflement (60L/min.)

10 Jean-Baptiste Nizet – Mars 2009 Pressions partielles – Dalton De quoi est constitué lair? Les constituants de lair ont-ils tous le même rôle et les mêmes effets sur lorganisme? Lorsque des gaz sont mélangés, quelle est la pression du mélange?

11 Jean-Baptiste Nizet – Mars 2009 Pressions partielles

12 Jean-Baptiste Nizet – Mars 2009 Pressions partielles – Dalton La pression totale exercée par un mélange de gaz est égale à la somme des pressions partielles des constituants La pression partielle d'un gaz est la pression quaurait le gaz sil occupait seul tout le volume P mélange = Pp 1 + Pp 2 Pp i = P mélange x % i

13 Jean-Baptiste Nizet – Mars 2009 Pressions partielles – Dalton Sachant que lazote est toxique à partir dune Pp de 6 bars, quelle profondeur ne pas dépasser? A partir de quelle Pp loxygène est-il toxique sachant quil ne faut pas dépasser 30 mètres avec un mélange constitué de 40% doxygène?

14 Jean-Baptiste Nizet – Mars 2009 Dissolution des gaz dans les liquides – Henry Vous avez tous entendu parler de décompression. Vous avez tous fait des paliers. Qui peut expliquer à quoi ça sert? Les paliers dépendent de la profondeur atteinte, mais aussi du temps passé à cette profondeur. Pourquoi?

15 Jean-Baptiste Nizet – Mars 2009 Dissolution des gaz dans les liquides – Henry A température constante et à saturation, la quantité de gaz dissout dans un liquide est proportionnelle à la pression partielle qu'exerce ce gaz sur le liquide. Saturation: état déquilibre: il y a autant de gaz qui se dissout dans le liquide que de gaz qui séchappe du liquide. Lorsque la pression change, il faut un certain temps avant de retrouver léquilibre

16 Jean-Baptiste Nizet – Mars 2009 Dissolution des gaz dans les liquides – Henry Sous-saturation: il y a plus de gaz qui se dissout dans le liquide que de gaz qui sen échappe Sur-saturation: il y a plus de gaz qui séchappe du liquide que de gaz qui se dissout Sur-saturation critique: il y a tant de gaz qui séchappe que des bulles se forment: cest ce qui se produit lorsquon ouvre une bouteille deau gazeuse.

17 Jean-Baptiste Nizet – Mars 2009 Dissolution des gaz dans les liquides – Henry


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