La pression de l'air produit une force normale `a la surface libre du mercure de la cuve et le pousse `a l'int´erieur du tube jusqu'`a une hauteur telle que la
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[PDF] Pression hydrostatique
La pression de l'air produit une force normale `a la surface libre du mercure de la cuve et le pousse `a l'int´erieur du tube jusqu'`a une hauteur telle que la
[PDF] forces de pression
Expliquer le calcul des forces hydrostatiques sur des surfaces Pour un liquide en équilibre hydrostatique, la force agissant poussé (verticale) d'Archimède
[PDF] LE CALCUL DES PRESSIONS DEAU INTERIEURES DES PISCINES
Pour calculer la force qui s 'exerce sur la surface de la paroi, il faut faire appel à la Il varie en moyenne de 0 3 à 0 5 lorsque le terrain pousse sur une paroi;
[PDF] Module 2 : Masse, poids, force dArchimède - matheuxovh
Le poids d'un objet est la force exercée par la Terre sur l'objet On peut aussi Je lâche le disque, il reste collé au tuyau : l'eau le pousse Conclusion La pression hydrostatique est la pression qui existe au sein d'un liquide 6 2 Facteurs
[PDF] 3 La pression hydrostatique 31 Pression et force - matheuxovh
Je lâche le disque, il reste collé au tuyau : l'eau le pousse Conclusion : l'eau exerce une force pressante sur le fond du récipient (surface pressée) L
[PDF] MÉCANIQUE DES FLUIDES MÉCANIQUE DES FLUIDES
Forces s'exerçant sur une surface immergée (forces hydrostatiques) Si le solide est hétérogène, le centre de gravité G et le centre de poussé A sont des
[PDF] Cours de Physique 4 - Lycée du Nord
On appelle pression hydrostatique la pression qui règne au sein d'un liquide en équilibre et Comme c'est la seule force qui pousse le carton vers le haut,ona:
[PDF] Pression et Hydrostatique
CORRIGE du cours de physique sur la pression et l'hydrostatique page 1 Pression et On définit alors la pression comme étant le rapport de la force sur la surface : P= volume d'huile qui est chassé en (1) égale celui qui est poussé en (2)
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Pression hydrostatiqueAu lieu de forces ponctuelles, nous consid´erons maintenant des forces qui agissent sur une surface ´etendue.Si une force est r´epartie sur une surface et agit normalement `a cette surface, lapression,P, est d´efinie comme le quo-
tient de la force par cette surface:P=F?AC"est unscalaire: en tout point elle a une valeur, mais pas de direction.
Ps"exprime en N/m2ou pascal(Pa) : 1 N/m2=1 Pa.-Le fluide exerce une force de pression vers l"ext ´erieur sur la base et les parois lat´erales du r ´ecipient et celles-ci r´eagissent avec une contre- force.-Un fluide exerce une pression dans toutes les di- rections. En un point pr´ecis d"un fluide au repos, la
pression est la m ˆeme dans toutes les directions.-La force F exerc´ee par un fluide au repos sur toute surface rigide est toujours perpendiculaire a cette surface: le fluide n"a aucune rigidit´e et ne peut subir ou exercer aucune contrainte de cisaille- ment.Universit´e de Gen`eve 9 -12 C. LelucPesanteur et Pression hydrostatiqueLa pesanteur est la cause de la pression hydrostatique.Soit un r´eservoir ouvert et contenant un timbre-
poste d"aireAimmerg´e dans le liquide`a une pro- fondeurh, parall`ellement`a la surface du liquide.La face sup
´erieure du timbre est soumise, de la
part du liquide, `a une force normale vers le bas egale au poids de la colonne de fluide au-dessus du timbre.Volume :V=A h
masse :m=ρ A hPoids :FW=m g=ρ A h g
Pression :P=FWA=ρA h gA=ρ h gExemple : La pression subit par un nageur`a 20m sous l"eau sera : P=ρgh= (1,025×103kg/m3)(9,81m/s2)(20m) = 2,0×105N ce qui est environ la pression d"un pneu automobile.Universit´e de Gen`eve 9 -13 C. LelucVariation de la pression avec la profondeurA l"int´erieur du liquide,`a une hauteury, on d´elimite un
minuscule volume plat dont l"aire estA, de massedm et l" ´epaisseurdy. La pression du fluide sur la plaque exerce une force´egale`a PA vers le haut et`a (P+dP)A
vers le bas. La seule autre force qui agit sur ce volume est la force de gravitation,dw, dw= (dm)g= (ρdV)g= (ρAdy)g=ρgA dyLe volume choisi est en
´equilibre,Σ?F= 0:
PA-(P+dP)A-ρg A dy= 0dPdy=-ρgSiρest constant (liquide) : dP=-ρgdy?P2 P1dP=-?y2
y1ρgdy
P2-P1=-ρg?y2
y1dy=-ρg(y2-y1)P1=P2+ρ g hUniversit´e de Gen`eve 9 -14 C. Leluc
Cas de la pression atmosph´erique :ρn"est pas constantOn veut d´eterminer la variation de pression de l"atmosph`ere terrestre en fonc-
tion de la hauteuryau-dessus du niveau de la mer, en supposant queg demeure constant et que la masse volumique de l"air est proportionelle `a la pression, soitρρo=PPoo`u les quantit´es avec indexosont au niveau de la mer.dPdy=-ρgdPdy=-P(ρoPo)gdPP=-(ρoPo)g dy
P P odPP=-(ρoPo)g?yody lnPPo=-(ρoPo)g yP=Poe-(ρog/Po)yExemple : A quelle hauteur la pression de l"air´equivaut-elle`a la moiti´e de sa
valeur au niveau de la mer? P o= 1,013×105N/m2,ρo= 1,29kg/m3, etg= 9,81m/s2En posantP=Po/2
1/2 =e-(1,25×10-4m-1)y
y= (ln2,00)/(1,25×10-4m-1) = 5500mUniversit´e de Gen`eve 9 -15 C. Leluc Pression dans un r´ecipientPour un fluide, nous avons trouv´e :P1=P2+ρ g h.Ainsi si la surface du liquide est soumise
a une pression ext´erieure, celle-ci doitˆetre ajout´ee`a la pression,ρgh. SiP2d´esigne la
pression atmosph´eriquePoP1=ρgh+PoPression absolue
P1-Po=ρ g h Pression de jauge
ou manometriqueLa pression est la mˆeme en tous les points situ´es`a un mˆeme niveau horizontal d"un
mˆeme fluide au repos :PA=PB=PC=Po+ρg h
PD?=PA?=PEUniversit´e de Gen`eve 9 -16 C. Leluc
Pression atmosph´erique, le barom`etreLa pression de l"air produit une force normale`a la surface libre du mercure
de la cuve et le pousse `a l"int´erieur du tube jusqu"`a une hauteur telle que la pression excerc ´ee par le mercure du tube sur celui de la cuve est´egale`a celle de l"atmosph `ere." Nous vivons immerg´es au fond d"un oc´ean d"air (Toricelli)"PB=PA+ρ gh= 0 +ρgh=PC1 atmosph
`ere est d´efinie comme la pression equivalente`a celle que produit`a 0◦C une co- lonne de 760 mm de mercure de masse volu- mique13.5950×103kg/m3.1atm=ρgh
= (13,595×103kg/m3)(9,81m/s2)(0,76m) = 1,013×105Pa Par d´efinition 1 bar =1,0×105Pa, donc
1atm= 1,013bar(1millibar= 1hectopascal)
1atm= 760torr(1torr= 1mm Hg=
1,333×102Pa)Universit´e de Gen`eve 9 -17 C. Leluc
Appareil de mesure : Manom`etreUn manom`etre mesure une diff´erence de pression entre la pression re-
cherch ´ee et la pression atmosph´erique :pression de jauge/manom´etrique. PA=PB=ρgh+PatmPB-Patm=ρghPB-Patm:Pression de jaugePB:Pression absolueSi la pression du sang dans une veine,
P v, vaut≂2kPa= 15mm Hg, la poche doitˆetre plac´ee`ah≥Pvρg≂
20cm au-dessus de l"aiguille pour que
le fluide de perfusion coule dans la veine.Universit´e de Gen`eve 9 -18 C. Leluc Circulation sanguineMesure de la pression sanguine par cath´et´erisation
P sang=Patm+ρgh-ρsgh?Tension art´erielle : mercureTension veineuse, plus basse :
solution de selRole de la gravitation dans la circulation sanguinePourhc= 1,3m, P p-Pc=ρghc= (1,0595×103kg/m3) (9,81m/s2)(1,3m) = 13,5kPaMais le sang circule, il aurait fallu utiliser
l"´equation de Bernoulli, mais comme les
vitesses de circulation sanguine sont pe- tites et≂´egales, on retombe sur la mˆeme equation.Universit´e de Gen`eve 9 -19 C. Leluc La pression : ExempleUn buveur aspire de l"eau grˆace`a une paille. Sa bouche est`a 15cm au- dessus de la surface du liquide. (a) Quelle doitˆetre la pression absolue dans
sa bouche,Ps? et (b) la pression manom´etrique,PM? SOLUTION : (a) La colonne d"eau doit avoir une hauteur de 0,15m au-dessus de la surface libre de l"eau o `u la pression estPatm. La pression,P, dans la colonne de liquide dans la paille au niveau de la surface libre de l"eau est :P=Ps+Pl=Ps+ρ g h=Patm
P s=Patm-ρgh= 1,013×105Pa-(1,00×103kg/m3)(9,81m/s2)(0,15m) = 0,998×105PaC"est 98,5% de la pression atmosph
´erique.
(b) La pression manom´etrique,PM, vaut :
P M=P-Patm=-1,53×103PaUniversit´e de Gen`eve 9 -20 C. LelucPrincipe de PascalUne pression externe appliqu´ee`a un fluide confin´e`a l"int´erieur d"un r´ecipient
ferm´e est transmise int´egralement`a travers tout le fluide.La seringue de Pascal Pulv´erisateur a´erosolLa pression appliqu´ee est
transmise uniform´ement
en tous points du liquide.Un gaz sous pression (propulseur) pousse vers le bas sur la surface du liquide `a pulv´eriser.Universit´e de Gen`eve 9 -21 C. Leluc Principe de PascalUne mˆeme pression peutˆetre pro- duite au sein d"un liquide par des pistons de sections diff´erentes qui
exercent des forces qui diff `erent en proportion.Machines hydrauliquesDeux enceintes communicantes
(mˆeme fluide) sont munies de 2
pistons de diff´erentes sections. La
pression g´en´er´ee par l"un des pis-
tons est transmise int´egralement`a
l"autre : P i=PoF iAi=FoAoFo=FiA oAiC"est un multiplicateur de forceet non un multiplicateur de tra- vail comme toutes les machines.Il y a conservation d"
´energie
m´ecanique : le travail deFiest
egal au travail deFo.Universit´e de Gen`eve 9 -22 C. LelucPouss´ee d"Archim`edeUn objet immerg´e dans un fluide parait plus l´eger : il est pouss´e vers le haut
avec une force´egale au poids du fluide qu"il d´eplace.La pouss´ee d"Archim`ede est caus´ee par la pesanteur agissant sur le fluide.
Elle a son origine dans la diff
´erence de pression entre la partie sup´erieure et la partie inf ´erieure de l"objet immerg´e. Consid´erons un cube plein, dont lesfaces ont une surfaceA, immerg´e dans un liquide de masse volumiqueρo.Pression manom´etrique inf´erieure :Pb=ρoghb