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Eléments de statique

des fluides

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I - Pression dans un fluide

1 - Mise en évidence expérimentale des forces pressantes au

sein d"un fluide :Tous les fluides (liquides ou gaz) exercent sur toutes les surfaces avec lesquelles ils sont en contact, des forces pressantes perpendiculaires en tout point à ces surfaces :

SolideGaz

Liquide

Récipient

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Ordre de grandeur des forces de pression (forces pressantes) :

Feuille de papierAir atmosphérique

(P

0= 1 bar = 10

5 Pa) atmFr- atmFr NSPF atm350

10.6)2,0).(3,0.(10===

Soit l"équivalent d"une masse de 600 kg.

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Le manomètre proposé utilise un tube

en U qui contient un liquide coloré (ici en bleu).

Ce tube est relié à une " capsule

manométrique », boîte rigide dont une des faces, plane, est remplacée par une membrane souple, sensible aux forces pressantes :

Animation

Manomètre dans un fluide

Manomètre à liquide : Membrane

souple

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✔La force exercée par le liquide sur la membrane de la capsule croît avec la profondeur d"immersion. ✔L"intensité de cette force est la même en tous les points d"un même plan horizontal. ✔L"intensité ne dépend pas de l"orientation de la capsule. ✔L"intensité de la force est proportionnelle à la surface de la capsule.

Quelques constatations expérimentales :

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2 - Définition de la pression au sein d"un fluide :

Surface S

PFrnrM

La pression P(M) exercée au point M

par le fluide est donnée par :

Si la surface est élémentaire :

nSMPF P r r )(=dSdFMPndSMPFd PP ==)(;)(rr

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3 - Un exemple de calcul de forces pressantes ; les hémisphères

de Magdebourg : Zquotesdbs_dbs22.pdfusesText_28