Définition de la force pressante exercée par un fluide

Première générale Spé · Physique-Chimie Spé 1ère

À retenir

• Force pressante : perpendiculaire à la surface, dirigée du fluide vers la surface. • F = P S avec P en Pa, S en m^2, F en N ; vectoriellement F = P\,S\,n. • Paroi entre deux fluides : force résultante (P_1 - P_2) S.

Le cours

Définition de la force pressante exercée par un fluide Un fluide au repos exerce sur toute surface plane d'aire S avec laquelle il est en contact (paroi, objet immergé) une force pressante F : • direction : perpendiculaire (normale) à la surface ; • sens : du fluide vers la surface (le fluide pousse, il ne tire jamais) ; • point d'application : le centre de la surface lorsque la pression y est uniforme ; • valeur : F = P S F = P\,S\,n où n est le vecteur unitaire normal à la surface, orienté du fluide vers la surface ; P en Pa, S en m^2, F en N. La pression est un nombre (grandeur scalaire) ; c'est la force pressante qui est un vecteur, et son orientation dépend de la surface considérée. Forces exercées des deux côtés d'une paroi Une paroi en contact avec deux fluides (une vitre entre l'air de la pièce et l'air extérieur, un hublot entre l'eau et l'air intérieur) reçoit deux forces pressantes opposées. L'effet global dépend de la différence de pression : F_nette = (P_1 - P_2) S. Astuce et méthode clé Pour une paroi soumise à deux fluides, calcule directement la force nette avec la différence de pression : c'est elle qui décide si la paroi résiste. Piège classique à éviter Dire que « la pression s'exerce vers le bas » n'a pas de sens : la pression n'a pas de direction ; au même point d'un liquide, elle pousse aussi bien sur le fond (vers le bas) que sur une paroi latérale (horizontalement).

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