Exo 1 :
Pas forcément dans l'ordre :
Masse volumique du sable : 5/3 kg/dm3 = 1,666 kg/dm3
Volume du sable = surface x hauteur = 15x6 dm² x (5/8) dm = 56,25 dm3
Masse du sable = 1,666 kg/dm3 x 56,25 dm3 = 93,75 kg
Masse volumique de l'eau = 1 kg/dm3
Volume de l'eau = surface x hauteur = 15x6 dm² x (4,5 - 5/8)dm = 348,75 dm3 = 348,75 l = 0,34875 m3
Masse de l'eau = 1 kg/dm3 x 348,75 dm3 = 348,75 kg
Masse totale = 93,75 kg + 348,75 kg = 442,5 kg
Poids total du contenu : masse * pesanteur = 442,5 kg x 10 m/s² = 4425 N
Pression exercée = poids/surface = 4425 N / (15x6 dm²) = 50,83 N/dm² = 49,16 10² N/m² = 49,16 Pa
Débit de la pompe : Volume d'eau/durée = 5x348,75 l / 40 mn = 43,59 l/mn = 0,7265 l/s =
Vitesse de sortie de l'eau = Débit/section = 0,7265 dm3/s / (0,1² dm²) = 72,65 dm/s = 7,265 m/s
J'ai pas revérifié, j'ai peut-être fait des erreurs, mais les résultats ne me semblent pas aberrants..
L'exo 2 est basé sur le même principe.