Comprendre les fluides statiques et dynamiques
En physique, un fluide est défini comme une substance qui peut s'écouler. Vous avez appris que les matériaux que nous rencontrons au quotidien sont composés de solides, de liquides et de gaz. Le terme « fluide » englobe à la fois les liquides et les gaz, car les liquides comme l'eau et les gaz comme l'air peuvent s'écouler. Les solides comme la roche ou le fer ne peuvent pas s'écouler et ne peuvent donc pas être classés comme fluides. Pour mieux comprendre cette explication, il est utile de considérer quelques exemples de la vie courante. Lorsque vous prenez une douche, vous avez forcément besoin d'eau. Pour atteindre le réservoir, l'eau provient soit d'une source, soit d'un puits. L'eau est un exemple de liquide. Il existe d'autres exemples de liquides, tels que l'huile lubrifiante, le lait, etc. Tous ces liquides peuvent être classés comme fluides car ils peuvent s'écouler d'un endroit à un autre. Les gaz sont également des fluides. Les gaz peuvent aussi s'écouler d'un endroit à un autre. Une rafale de vent est un exemple d'air se déplaçant d'un endroit à un autre.
Outre les solides, les liquides et les gaz, il existe un autre état de la matière appelé plasma. Le plasma est un gaz ionisé, souvent considéré comme le quatrième état de la matière . Vous pouvez approfondir vos connaissances sur le plasma à l'université. Cependant, le plasma n'est pas classé comme un fluide.
Fluides statiques et dynamiques
Les fluides sont essentiels à notre vie quotidienne. Nous les respirons, les buvons et nous y flottons ou coulons. Les avions les traversent, les navires y naviguent et les sous-marins y dérivent. L'eau que nous buvons et l'air que nous respirons circulent constamment dans notre corps, parfois même sans que nous nous en rendions compte.
L'étude des fluides se divise en deux domaines : la statique des fluides (fluides au repos) et la dynamique des fluides (fluides en mouvement). En statique des fluides, on examine les fluides au repos, en état d'équilibre. En dynamique des fluides, on examine les fluides en mouvement.
Exemple de problèmes de dynamique des fluides
1. Faites attention aux déclarations suivantes !
(1) force de portance sur un avion
(2) pompe hydraulique
(3) aérosol anti-moustiques
(4) les montgolfières peuvent décoller
L'énoncé ci-dessus, dont le principe de fonctionnement repose sur la loi de Bernoulli, est...
A. (1) et (2)
B. (1) et (3)
C. (2) et (4)
D. (1), (2) et (4)
E. (1), (3) et (4)
Discussion
Les affirmations dont le principe de fonctionnement repose sur la loi de Bernoulli sont (1) la portance des avions et (3) les pulvérisateurs anti-moustiques. (2) Les pompes hydrauliques fonctionnent selon le principe de la loi de Pascal. (4) Les montgolfières peuvent décoller grâce au principe de la loi d'Archimède (flottaison).
La bonne réponse est B.
2. Faites attention à la déclaration suivante !
(1) venturimètre
(2) aérosol anti-moustiques
(3) baromètre
(4) thermomètre
L'énoncé relatif à l'application de la loi de Bernoulli est...
A. (1) et (2)
B. (1) et (3)
C. (1) et (4)
D. (2) et (3)
E. (2) et (4)
Discussion
Les instruments dont le principe de fonctionnement repose sur la loi de Bernoulli sont : (1) le venturimètre et (2) le pulvérisateur anti-moustiques. (3) le baromètre, dont le principe de fonctionnement repose sur la pression hydrostatique ; (4) le thermomètre à mercure ou à alcool, dont le principe de fonctionnement repose sur la détente.
La bonne réponse est A.
3. Faites attention à la déclaration suivante !
(1) pompe hydraulique
(2) carburateur
(3) venturimètre
(4) thermomètre
Les outils dont le principe de fonctionnement repose sur la loi de Bernoulli sont...
A. (1) et (2)
B. (1) et (3)
C. (1) et (4)
D. (2) et (3)
E. (2) et (4)
Discussion
Les dispositifs dont le principe de fonctionnement repose sur la loi de Bernoulli sont : (2) les carburateurs et (3) les venturimètres. (1) Les pompes hydrauliques, dont le principe de fonctionnement repose sur la pression hydrostatique et la loi de Pascal. (4) Les thermomètres à mercure ou à alcool, dont le principe de fonctionnement repose sur la détente.
La bonne réponse est D.
