Bilan : Synthèse et méthode sur Description et statique des fluides

Première générale Spé · Physique-Chimie Spé 1ère

À retenir

• = m/V ; F = P S ; 1\ bar = 10^5\ Pa. • Loi fondamentale : P_B - P_A = \,g\,(z_A - z_B), soit P = P_atm + \,g\,h sous une surface libre. • P_rel = P_abs - P_atm ; principe de Pascal : F_1/S_1 = F_2/S_2. • Poussée d'Archimède : = _fluide\,V_imm\,g ; un corps flotte si sa masse volumique moyenne est inférieure à celle du fluide.

Le cours

Bilan : Synthèse et méthode sur Description et statique des fluides Description d'un fluide : masse volumique = m/V, pression P en pascals (1\ bar = 10^5\ Pa), température. Liquides : modèle incompressible ( constante) ; gaz : compressibles (P V constant à température constante). Force pressante : F = P S, perpendiculaire à la paroi, du fluide vers la paroi. Loi fondamentale (axe vers le haut) : P_B - P_A = \,g\,(z_A - z_B) ; sous une surface libre, P = P_atm + \,g\,h ; environ 1\ bar par 10\ m d'eau. Pression relative : P_rel = P_abs - P_atm. Principe de Pascal : F_1/S_1 = F_2/S_2. Poussée d'Archimède : = _fluide\,V_imm\,g, verticale vers le haut ; flottaison : V_immV = _corps_fluide. Méthode pour un problème de statique des fluides 1. Faire un schéma, orienter l'axe vertical et repérer les points, les surfaces libres et les fluides. 2. Convertir toutes les données en unités SI (Pa, m, m^2, m^3, kg/m^3). 3. Préciser si l'on travaille en pression absolue ou relative. 4. Appliquer la loi fondamentale fluide par fluide, en traversant les couches successives. 5. Faire le bilan des forces (poids, poussée, forces pressantes) et contrôler le résultat avec un ordre de grandeur. Astuce et méthode clé Toujours distinguer pression relative et absolue, et vérifier les conversions d'unités (Pa, bar, cm^2 m^2, L m^3). Un contrôle rapide : « 1\ bar pour 10\ m d'eau ». Piège classique à éviter Utiliser la masse volumique du solide au lieu de celle du liquide dans la poussée d'Archimède : la poussée sur un cube d'acier de 1\ L immergé dans l'eau vaut 1\,000 10^-3 9,81 9,8\ N, pas 77\ N.

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