Dernières sessions

Les fluides
I. Force et pression
!"
Les forces
• Caractéristiques : Une force est caractérisée par sa direction,
son sens, son intensité et son point d’application. On la
représente donc par un vecteur et un point d’application.
• Exemple
Caractéristiques de F : - point d’application A,
- direction : verticale
- sens : de bas en haut
- intensité : 50 N
• Unité : L’unité d’une force est le Newton (N).
• Ordre de grandeur :
Il faut exercer une force de 10 Newton pour soulever une masse de
un kilogramme.
Une voiture tirant une caravane sur une surface plane exerce une
traction égale en moyenne à 1500 N. Cette force augmentera avec
le poids de la caravane ou la pente de la route par exemple.
• Mesure : On utilise des dynamomètres pour mesurer les forces.
Ils sont constitués d’un ressort ou d’une lame déformable.
!"
Pression
Une pression se mesure à l’aide d’un baromètre, son unité de
mesure est le bar.
Remarque : La pression atmosphérique est en moyenne de 1 bar.
Par beau temps cette pression augmente (anticyclone = haute
pression) ; par mauvais temps elle diminue (dépression = basse
pression).
F est la force exercée par la main
sur la valise.
Relation entre force, surface et pression :
II. Loi fondamentale de la statique des fluides
!"
Masse volumique
La masse volumique ! en kg/m3 d’un corps représente le produit
de la masse exprimée en kg d’un m3 de ce corps : ! = m/V
où m est exprimée en kg, V en m3 et ! en kg/m3 (! dépend de la
pression pour les gaz mais ce n’est le cas ni pour les liquides, ni
pour les solides).
• Autres unités usuelles : g/L ou g/dm3
• Ordres de grandeur : la masse volumique de l’eau est de
1 kg/m3, celle de l’air de 1,29 x 10-3 kg/m3.
!"
Loi fondamentale de la statique des fluides
Dans un liquide en équilibre, la pression est la même en tout point
d’un même plan horizontal. Elle augmente avec la profondeur du
point et elle dépend de la nature du liquide (masse volumique).
!"
Différences de pression et les gaz
Pour un gaz, la variation de pression sur une hauteur h est environ
mille fois plus faible que pour un liquide.
Ainsi, la pression dans un récipient sera considérée comme
uniforme.
En revanche, lorsque la dénivellation devient importante, la
différence de pression entre deux points ne peut plus être
négligée d’où la nécessité de pressuriser les cabines d’avion : la
pression de l’air diminue lorsqu’on monte en altitude.
P = F/S
Où P est en bar, F en Newton et S en m2.
"B – PA = !gh
P en bar
! en kg/m3
g, constante de gravitation en m/s2 sur
Terre
h en mètre.
!"
Applications
• La plongée : plus un plongeur descend sous l’eau et plus la
pression augmente (à 40 mètres sous la surface de l’eau, un
plongeur sera soumis à une pression de 5 bars) d’où la nécessité
de respecter des paliers de décompression.
• La pression artérielle : la tension artérielle dans le corps d’un
homme debout variera suivant qu’elle est mesurée au niveau des
pieds ou au niveau de la tête ( Tpied > Tcerveau ).
• La perfusion : pour que le liquide de la perfusion s’écoule, il faut
que la flacon soit en moyenne à 1,3 mètres au dessus du niveau
du patient de manière à ce que la pression au niveau de la veine
soit supérieure à la pression artérielle.
• La seringue : lorsqu’on appuie sur le piston de la seringue, la
pression exercée à ce niveau va se transmettre et le liquide
pourra passer dans la veine lorsque la pression sera supérieure
à la pression artérielle.
III. Ecoulement des liquides en régime
permanent
!"
Le débit
Le débit en volume D est le volume de fluide qui traverse une
section droite du tube pendant une seconde.
Si la section droite a pour surface S et une vitesse d’écoulement v
alors le débit D sera égal à :
!"
Unités
L’unité du système international du débit est celle précédemment
vue (m3/s).
Il existe d’autres unités comme le cm3/s ou encore le L/min
régulièrement utilisées pour mesurer des débits sanguins.
D = S x v
Où D est exprimé en m3/s,
S en m2 et v en m/s.
MemoPage.com SA © / Date : juin 2002 / ISSN : 1762 – 5920 / Auteur : Emmanuel Parras
Intégrez la grande école
des Métiers de la communication
Dernières
sessions
de Tests
d’admissions
niveau BAC
Campus de Paris
63 boulevard Exelmans
76016 Paris
Mercredi 8 Juin
Vendredi 8 Juillet
Campus de Lyon
21 rue Alsace Lorraine
69001 Lyon
Jeudi 23 Juin
Mardi "2 Juillet
Renseignements admission : Aurélie Boucher
Tel : 0" 56 07 00 05 – [email protected]
Téléchargez votre dossier d’inscription sur :
www.supdepub.com
Diplôme homologué par l’Etat niveau II (maîtrise)
Etablissement d’enseignement Supérieur Technique Privé