Exercice Type Bac Physique : Le Dauphin À Flancs Blancs
Dans le cadre de la préparation au baccalauréat en physique, voici un exercice type portant sur le dauphin à flancs blancs.
1. Présentation de l'exercice
Cet exercice évalue vos connaissances sur les phénomènes physiques liés à la nage du dauphin à flancs blancs.
2. Donnée de l'exercice
Un dauphin à flancs blancs se déplace dans l’eau à une vitesse constante de 6m/s. La masse du dauphin est de 200 kg et sa section transversale est de 0,5 m². La densité de l’eau est de 1000 kg/m³.
3. Question de l'exercice
- Calculer la puissance mécanique développée par le dauphin pour se déplacer à cette vitesse.
- Déterminer la force de frottement exercée par l’eau sur le dauphin.
- Expliquer pourquoi le dauphin a une forme hydrodynamique.
4. Résolution de l'exercice
- Calcul de la puissance mécanique :
La puissance mécanique est donnée par la formule : P = F.v où F est la force de traction et v la vitesse.
Dans ce cas, la force de traction est égale à la force de frottement exercée par l’eau sur le dauphin. Nous déterminerons cette force dans la question suivante.
Ainsi, la puissance mécanique développée par le dauphin est : P = 2000 N x 6 m/s = 12000 W
- Détermination de la force de frottement :
La force de frottement est donnée par la formule : F = 1/2.ρ.v².S.C où ρ est la densité du fluide, v la vitesse du mobile, S la section transversale du mobile et C le coefficient de traînée.
Dans ce cas, le coefficient de traînée est égal à 0,04 pour le dauphin à flancs blancs.
Ainsi, la force de frottement exercée par l’eau sur le dauphin est : F = 1/2 x 1000 kg/m³ x (6 m/s)² x 0,5 m² x 0,04 = 2000 N
- Explication de la forme hydrodynamique :
La forme hydrodynamique du dauphin lui permet de réduire la force de frottement exercée par l’eau.
En effet, une forme hydrodynamique réduit la surface de contact entre le mobile et le fluide, ce qui diminue la force de frottement.
C’est pourquoi les dauphins ont une forme allongée et fuselée, avec un museau pointu et une queue effilée.
5. Exemples de problèmes similaires
- Un requin-tigre se déplace dans l’eau à une vitesse constante de 8 m/s. La masse du requin est de 400 kg et sa section transversale est de 1 m². La densité de l’eau est de 1000 kg/m³. Calculer la puissance mécanique développée par le requin pour se déplacer à cette vitesse.
- Une raie manta se déplace dans l’eau à une vitesse constante de 5 m/s. La masse de la raie est de 600 kg et sa section transversale est de 2 m². La densité de l’eau est de 1000 kg/m³. Déterminer la force de frottement exercée par l’eau sur la raie manta.
- Un dauphin commun se déplace dans l’eau à une vitesse constante de 7 m/s. La masse du dauphin est de 300 kg et sa section transversale est de 0,6 m². La densité de l’eau est de 1000 kg/m³. Expliquer pourquoi le dauphin commun a une forme hydrodynamique.
6. Conclusion
Cet exercice type bac physique sur le dauphin à flancs blancs vous a permis de tester vos connaissances sur les phénomènes physiques liés à la nage des dauphins.
Vous avez également pu comprendre l’importance de la forme hydrodynamique pour réduire la force de frottement exercée par l’eau.
Exercice Type Bac Physique Le Dauphin À Flancs Blancs
Points clés :
- Dauphin à flancs blancs nage vite.
- Forme hydrodynamique réduit frottement.
- Puissance mécanique importante.
Ces points clés vous aideront à mieux comprendre l’exercice type bac physique sur le dauphin à flancs blancs.
Dauphin à flancs blancs nage vite.
Le dauphin à flancs blancs est un nageur très rapide. Il peut atteindre une vitesse de pointe de 35 km/h, soit environ 9,7 m/s. Cette vitesse élevée lui permet de chasser efficacement ses proies et d’échapper à ses prédateurs.
La vitesse de nage du dauphin à flancs blancs est due à plusieurs facteurs, notamment sa forme hydrodynamique, sa puissante musculature et sa technique de nage particulière.
La forme hydrodynamique du dauphin à flancs blancs lui permet de réduire la résistance de l’eau. Son corps est allongé et fuselé, avec un museau pointu et une queue effilée. Cette forme lui permet de fendre l’eau facilement et de minimiser la traînée.
Le dauphin à flancs blancs possède également une puissante musculature qui lui permet de générer une forte poussée dans l’eau. Ses muscles dorsaux sont particulièrement développés et lui permettent de propulser son corps à grande vitesse.
Enfin, le dauphin à flancs blancs utilise une technique de nage particulière appelée “nage ondulatoire”. Cette technique consiste à onduler son corps de haut en bas, ce qui lui permet de générer une poussée importante et de se déplacer rapidement dans l’eau.
La vitesse de nage du dauphin à flancs blancs est une adaptation remarquable qui lui permet de survivre dans son environnement. Cette vitesse lui permet de chasser efficacement ses proies, d’échapper à ses prédateurs et de parcourir de longues distances.
Forme hydrodynamique réduit frottement.
La forme hydrodynamique du dauphin à flancs blancs lui permet de réduire la résistance de l’eau, ce qui lui permet de nager plus rapidement et plus efficacement.
- Corps allongé et fuselé : Le corps du dauphin à flancs blancs est allongé et fuselé, ce qui lui permet de fendre l’eau facilement et de minimiser la traînée.
- Museau pointu : Le museau pointu du dauphin à flancs blancs lui permet de réduire la résistance de l’eau en créant un écoulement laminaire autour de son corps.
- Queue effilée : La queue effilée du dauphin à flancs blancs lui permet de générer une poussée importante et de se déplacer rapidement dans l’eau.
- Peau lisse : La peau du dauphin à flancs blancs est lisse et recouverte d’une fine couche de mucus, ce qui réduit encore la résistance de l’eau.
La forme hydrodynamique du dauphin à flancs blancs est une adaptation remarquable qui lui permet de se déplacer rapidement et efficacement dans l’eau. Cette forme lui permet de chasser efficacement ses proies, d’échapper à ses prédateurs et de parcourir de longues distances.
Puissance mécanique importante.
Le dauphin à flancs blancs possède une puissance mécanique importante qui lui permet de nager rapidement et efficacement. Cette puissance mécanique est générée par ses muscles dorsaux puissants et sa technique de nage particulière.
Les muscles dorsaux du dauphin à flancs blancs sont particulièrement développés et lui permettent de générer une forte poussée dans l’eau. Ces muscles travaillent en synergie pour onduler le corps du dauphin de haut en bas, ce qui lui permet de se déplacer rapidement dans l’eau.
La technique de nage du dauphin à flancs blancs, appelée “nage ondulatoire”, lui permet également de générer une puissance mécanique importante. Cette technique consiste à onduler son corps de haut en bas, ce qui crée une poussée importante et lui permet de se déplacer rapidement dans l’eau.
La puissance mécanique du dauphin à flancs blancs est une adaptation remarquable qui lui permet de survivre dans son environnement. Cette puissance mécanique lui permet de chasser efficacement ses proies, d’échapper à ses prédateurs et de parcourir de longues distances.
