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Question

On étudie le remplissage d'une écluse pour faire passer une péniche de l'amont à l'aval.
Principe : Il s'agit de faire monter le niveau de l'eau dans l'écluse jusqu'au niveau du canal en amont afin que l'on puisse ensuite faire passer la péniche dans l'écluse.
Ensuite, l'écluse se vide et le niveau descend à celui du canal en aval. La péniche peut sortir de l'écluse et poursuivre le canal en aval.
Toutes les mesures de longueur sont exprimées en mètre. On notera "h" la hauteur du niveau de l'eau en amont et "x" la hauteur du niveau de l'eau dans l'écluse.
Ces hauteurs sont mesurées à partir du radier (fond) de l'écluse. Lorsque la péniche se présente à l'écluse , on a : h = 4,3 m et x = 1,8 m.
La vitesse de l'eau s'écoulant par la vantelle (vanne) est donnée par la formule suivante:
v = racine carré 2g (h-x)
où g = 9,81 (accélération en mètre par seconde au carré noté m.s puissance -2) et v est la vitesse (en mètre par seconde noté m.s puissance -1). 1. Calculer l'arrondi à l'unité de la vitesse de l'eau s'écoulant par la vantelle à l'instant de son ouverture.
( On considère l'ouverture comme étant instantanée).
2. Pur quelle valeur de "x" la vitesse de l'écoulement de l'eau sera-t-elle nulle ? Qu'en déduit-on pour le niveau de l'eau dans l'écluse dans ce cas ?

1 Réponse

  • bonsoir

    1) vitesse de l'eau à l'ouverture de la vanne
    v  = √2 x 9.81 x (4.3 - 1.8)   (tout est sous la racine)
    v = √49,05

    v = 7 m/s arrondi à l'unité

    la vitesse d'écoulement de l'eau est nulle quand
    v = 0
    √2 g ( h - x) = 0 
    19.62 ( h - x) = 0
    (h - x) = 0
    - x = - h

    on en déduit que : 
    le cas où x = h m correspond au cas où le niveau d'eau en amont esr le même que le niveau d'eau dans l'éclsuse

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