Soit une rondelle de hockey de 0.170 kg reposant sur un trou dans une table tel qu ’indiqué dans la figure. À un instant précis, un enfant caché sous la table utilise un jet d'eau pour faire bouger la rondelle. Le jet d’eau est vertical et est issu d’une tuyère ayant un diamètre de 10 mm.
a) Estimer la vitesse minimale du jet d’eau afin de soulever la rondelle.
b) Si la vitesse du jet est le double de celle calculée en (a), déterminer l'accélération initiale de la rondelle ainsi que le rapport de cette accélération à l'accélération gravitationnelle.
c) Si le jet est éteint 0.5 s après avoir atteint la rondelle, déterminer la vitesse de cette rondelle à cet instant en supposant que le jet maintient une vitesse constante égale à celle supposée en (b) et en négligeant la friction de l'air.
d) Dériver une équation différentielle décrivant le mouvement de la rondelle après que le jet soit éteint. De plus, en négligeant la friction de l'air, déterminer la vitesse du jet d'eau minimale afin que la rondelle touche au plafond qui se trouve 5 m au-dessus de la table.

Contribution de Stavros Tavoularis, Département de Génie Mécanique, Université d'Ottawa, Ottawa, Canada.