Calcul de la Pression dans un Réservoir d’Eau

Calcul de la Pression dans un Réservoir d’Eau

Comprendre le Calcul de la Pression dans un Réservoir d’Eau

Un réservoir cylindrique vertical est rempli d’eau jusqu’à une hauteur \(h\) de 10 mètres. Le réservoir est ouvert à l’atmosphère à son sommet.

On souhaite déterminer la pression à divers points du réservoir pour vérifier l’intégrité de sa structure sous la contrainte hydrostatique.

Calcul la pression hydrostatique, cliquez sur le lien.

Données:

  • Hauteur du liquide \(h\): 10 m
  • Densité de l’eau \(\rho\): \(1000 \, \text{kg/m}^3\)
  • Accélération due à la gravité \(g\): \(9.81 \, \text{m/s}^2\)
  • Pression atmosphérique \(p_0\): \(101325 \, \text{Pa}\)
Calcul de la Pression dans un Réservoir d’Eau

Questions:

1. Calculer la pression hydrostatique \(p\) à la base du réservoir.

2. Déterminer la pression à mi-hauteur du réservoir.

3. Calculer la variation de la pression entre le sommet et la base du réservoir.

Correction : Calcul de la Pression dans un Réservoir d’Eau

1. Calcul de la Pression à la Base du Réservoir

Données :

  • Profondeur à la base du réservoir (\( z \)) : 10 m
  • Densité de l’eau (\( \rho \)) : \( 1000 \, \text{kg/m}^3 \)
  • Accélération due à la gravité (\( g \)) : \( 9.81 \, \text{m/s}^2 \)
  • Pression atmosphérique (\( p_0 \)) : \( 101325 \, \text{Pa} \)

Formule utilisée :

\[ p = p_0 + \rho g z \]

Substitution et Calcul :

\[ p = 101325 \, \text{Pa} + (1000 \, \text{kg/m}^3 \times 9.81 \, \text{m/s}^2 \times 10 \, \text{m}) \] \[ p = 101325 \, \text{Pa} + 98100 \, \text{Pa} \] \[ p = 199425 \, \text{Pa} \]

La pression à la base du réservoir est de 199,425 Pa.

2. Calcul de la Pression à Mi-Hauteur du Réservoir

Données :

  • Profondeur à mi-hauteur (\( z \)) : 5 m

Formule utilisée :

Comme précédemment, nous utilisons la même formule.

Substitution et Calcul :

\[ p = 101325 \, \text{Pa} + (1000 \, \text{kg/m}^3 \times 9.81 \, \text{m/s}^2 \times 5 \, \text{m}) \] \[ p = 101325 \, \text{Pa} + 49050 \, \text{Pa} \] \[ p = 150375 \, \text{Pa} \]

La pression à mi-hauteur du réservoir est de 150,375 Pa.

3. Calcul de la Variation de la Pression entre le Sommet et la Base

Données :

  • Pression au sommet (\( p_0 \)) : 101325 Pa
  • Pression à la base calculée précédemment : 199425 Pa

Formule utilisée :

\[ \Delta p = p_{\text{base}} – p_{\text{sommet}} \]

Substitution et Calcul :

\[ \Delta p = 199425 \, \text{Pa} – 101325 \, \text{Pa} \] \[ \Delta p = 98100 \, \text{Pa} \]

La variation de la pression du sommet à la base du réservoir est de 98,100 Pa.

Calcul de la Pression dans un Réservoir d’Eau

D’autres exercices d’hydraulique:

Chers passionnés de génie civil,

Nous nous efforçons constamment d’améliorer la qualité et l’exactitude de nos exercices sur notre site. Si vous remarquez une erreur mathématique, ou si vous avez des retours à partager, n’hésitez pas à nous en informer. Votre aide est précieuse pour perfectionner nos ressources. Merci de contribuer à notre communauté !

Cordialement, EGC – Génie Civil

0 commentaires

Soumettre un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Étude de la Pression Hydrostatique

Étude de la Pression Hydrostatique Comprendre l'Étude de la Pression Hydrostatique Dans le cadre de la conception d'une écluse fluviale, un ingénieur doit déterminer les forces exercées par l'eau sur les portes de l'écluse lorsqu'elles sont fermées. Cela est crucial...

Réseau de Distribution d’Eau Potable

Réseau de Distribution d'Eau Potable Comprendre le Réseau de Distribution d'Eau Potable La ville de Claraville envisage d'étendre son réseau de distribution en eau potable pour desservir un nouveau quartier résidentiel en développement. Ce quartier, nommé "Les Jardins...

Calcul du Temps de Séjour de l’Eau

Calcul du Temps de Séjour de l’Eau Comprendre le Calcul du Temps de Séjour de l’Eau La commune de Fontclair dispose d’un réservoir de distribution d'eau potable qui alimente la ville. Le service municipal de l'eau souhaite optimiser le traitement et la distribution de...

Calcul du coefficient de pointe horaire

Calcul du coefficient de pointe horaire Comprendre le Calcul du coefficient de pointe horaire Dans une petite municipalité, la gestion de la consommation d'eau potable est cruciale pour assurer un approvisionnement constant et efficace à tous les résidents. Pour...

Calcul du coefficient de sécurité d’anti-glissement

Calcul du coefficient de sécurité d'anti-glissement Comprendre le Calcul du coefficient de sécurité d'anti-glissement Un barrage en béton gravitaire est construit sur une rivière pour réguler le débit d'eau et générer de l'électricité. Pour assurer la stabilité du...

Moment non compensé dû à l’action de l’eau

Moment non compensé dû à l'action de l'eau Comprendre le Moment non compensé dû à l'action de l'eau Vous êtes ingénieur en hydraulique et travaillez sur le projet de conception d'une écluse. Une des portes de l'écluse est submergée et vous devez calculer le moment non...

Calcul de la Force Résultante de l’Eau

Calcul de la Force Résultante de l'Eau Comprendre le Calcul de la Force Résultante de l'Eau Une station de traitement d'eau utilise une série de vannes pour contrôler le flux d'eau dans ses canaux. Une vanne particulière, cruciale pour le fonctionnement de la station,...

Calcul du Débit d’un Canal par l’Équation de Bazin

Calcul du Débit d'un Canal par l'Équation de Bazin Comprendre le Calcul du Débit d'un Canal par l'Équation de Bazin Dans une région agricole, un ingénieur hydraulique est chargé de concevoir un canal pour transporter de l'eau d'une rivière vers plusieurs champs...

Traitement dans une Station de Purification d’Eau

Traitement dans une Station de Purification d'Eau Comprendre le Traitement dans une Station de Purification d'Eau Vous êtes ingénieur en traitement de l'eau dans une municipalité qui gère une station de purification d'eau potable. La station utilise une série de...

Calcul du Diamètre du Réservoir d’eau

Calcul du Diamètre du Réservoir d'eau Comprendre le Calcul du Diamètre du Réservoir d'eau Une ville est en train de planifier la construction d'un nouveau réservoir d'eau potable pour répondre à l'augmentation de la demande due à une récente croissance démographique....