Principe de Pascal et transmission de la pression
Première générale Spé · Physique-Chimie Spé 1ère
À retenir
• Principe de Pascal : une variation de pression se transmet intégralement dans un liquide incompressible au repos. • Presse hydraulique : F_1/S_1 = F_2/S_2, la force est multipliée par S_2/S_1. • Volumes déplacés égaux : S_1\,d_1 = S_2\,d_2 ; travail conservé : F_1\,d_1 = F_2\,d_2.
Le cours
Principe de Pascal et transmission de la pression Principe de Pascal : dans un liquide incompressible au repos, toute variation de pression P imposée en un point se transmet intégralement à tous les points du liquide. C'est une conséquence de la loi fondamentale : P_B - P_A = \,g\,(z_A - z_B) ne dépend que des altitudes, donc si P_A augmente de P, P_B augmente aussi de P. Presse (ou vérin) hydraulique : deux pistons d'aires S_1 (petit) et S_2 (grand) ferment un même liquide. À la même altitude, la pression est la même sous les deux pistons : F_1/S_1 = F_2/S_2 F_2 = F_1 S_2/S_1 On ne gagne pas d'énergie Le liquide étant incompressible, le volume chassé par le petit piston est égal au volume reçu par le grand : S_1\,d_1 = S_2\,d_2. Le petit piston se déplace donc S_2/S_1 fois plus que le grand. Le travail fourni est conservé : F_1\,d_1 = F_2\,d_2. On multiplie la force, pas l'énergie. Applications : freins de voiture, crics et ponts élévateurs hydrauliques, bras de pelleteuse. Astuce et méthode clé Si les pistons sont donnés par leurs diamètres, le rapport des aires est le carré du rapport des diamètres : un piston 4 fois plus large multiplie la force par 16. Piège classique à éviter Croire qu'une presse hydraulique « crée » de l'énergie : si la force est multipliée par 100, le petit piston doit parcourir 100 fois plus de distance que le grand, et le travail fourni reste le même.
Dans ce chapitre
- États de la matière et masse volumique de Seconde
- Action mécanique de contact et définition de la pression de Seconde
- Modèle moléculaire d'un gaz et compressibilité vus au collège
- Définition de la force pressante exercée par un fluide
- Unités de pression : Pascal, bar et atmosphère
- Fluide incompressible et modèle des liquides
- Loi fondamentale de la statique des fluides incompressibles
- Calcul de la pression sous l'eau et dans les océans
- Pression absolue et pression relative (manométrique)
- Principe de Pascal et transmission de la pression
- Poussée d'Archimède : définition et expression vectorielle
- Condition de flottaison d'un corps
- Mesure expérimentale de pression et capteurs
- Bilan : Synthèse et méthode sur Description et statique des fluides