TD : comportement d`un fluide
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NOM : Prénom : TD : comportement d’un fluide Objectif : appliquer les relations relatives aux fluides incompressibles vues en cours. A- Lois de l’hydrostatique 1. Enoncé du principe Rappeler le principe de l’hydrostatique, en s’aidant d’un schéma et en précisant les unités. ............................................................................................................ ............................................................................................................ ............................................................................................................ Application : lancer l’animation « sous pression », remplir le réservoir avec 2 m d’eau et mesurer la pression au fond. Vérifier par le calcul. Que vaut la pression relative ? .................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... Considérer maintenant le cas présenté cicontre. On considère que la masse est un cylindre de rayon R=55 cm. Calculer les pressions pA puis pB. Vérifier par l’animation. .................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... A .................................................................... .................................................................... .................................................................... B .................................................................... .................................................................... TSTI2D – Habitat – Ch 2 : Comportement des fluides Page |2 2. Application : plongée sous-marine En 1989, l’italienne Angela Bandini établit un nouveau record du monde féminin de plongée sous-marine en apnée. Lors de cette plongée, la pression atmosphérique régnant à la surface libre de l’océan était P atm = 1,00.105 Pa. 1. Exprimer et calculer la différence de pression entre le point A situé à la surface libre de l’océan et le point B situé à 107 m de profondeur 2. En déduire la pression absolue PB régnant à la profondeur de 107 m atteinte lors de l’exploit réalité en 1989. 3. Calculer la valeur de la force pressante s’exerçant sur 1,0 cm 2 de la peau du plongeur au point bas atteint. B- Lois de l’hydrodynamique 1. La notion de débit Rappeler la relation entre débit, vitesse d’écoulement et surface de la section d’écoulement, en précisant les unités. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. Dans l’animation ci-contre, mesurer le diamètre de la canalisation avec la règle. Calculer la vitesse d’écoulement du fluide. Vérifier à l’aide de l’animation. .................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... TSTI2D – Habitat – Ch 2 : Comportement des fluides Page |3 2. Conservation du débit Elargir la canalisation de manière à doubler son diamètre. Commenter alors le mouvement du fluide. .................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... Rappeler la relation traduisant la conservation du débit le long de la canalisation. .................................................................... .................................................................... Calculer la vitesse d’écoulement du fluide dans la zone la plus large de la canalisation. Vérifier par l’animation. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. 3. Vidange d’un réservoir Dans l’animation ci-contre, on souhaite étudier la vitesse d’écoulement en sortie du réservoir lorsqu’il se vide. Procéder à l’animation. Que constate-t-on pour la vitesse d’écoulement en sortie ? Et son orientation ? .................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... Quel problème cela pose-t-il sur le débit en sortie ? Justifier. .................................................................... .................................................................... .................................................................... ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. Quelle solution proposez-vous pour pallier à ce problème ? ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................ TSTI2D – Habitat – Ch 2 : Comportement des fluides
