Principe de Pascal – problèmes et solutions
1. Connu :
L'aire de A1 = 10 cm²
L'aire de A² = 100 cm²
Force 2 (F 2 ) = 100 Newtons
Recherche : Force 1 (F 1 )
Solution:
P = F / A
P = pression , F = force , A = aire
P1 =F1 / UNE1
P2 =F2 / UNE2
P1 = P2
F1 / UNE1 =F2 / UNE2
F 1 / 10 cm 2 = 100 N / 100 cm 2
F 1 / 10 = 1 N
F 1 = (10)(1 N)
F 1 = 10 Newtons
2. Si l'aire de A1 = 0.001 m² et l'aire de A2 = 0.1 m² , la force d'entrée externe F1 = 100 N, alors la force de sortie externe F2?
Connu :
L'aire de A² = 0.001 m²
L'aire de A² = 0.1 m²
Force d'entrée externe F 1 = 100 Newtons
Recherche : Force de sortie externe (F 2 )
Solution:
P1 = P2
F1 / UNE1 =F2 / UNE2
100 N / 0.001 m² = F² / 0.1 m²
100 N / 0.001 = F 2 / 0.1
100 000 N = F 2 / 0.1
F 2 = (0.1)(100 000 N)
F2 = 10,000 N
3. Le poids de la voiture est de 16 000 N. Quelle est la force d'entrée externe F…
Connu :
Poids de la voiture (w) = 16 000 N
Aire de B (A B ) = 4000 cm 2 = 4000 / 10 000 m 2 = 4 / 10 m 2 = 0.4 m 2
Aire de A (A A ) = 50 cm 2 = 50 / 10 000 m 2 = 0.005 m 2
Recherché : Force F
Solution:
F / A A = w / A B
F / 0.005 m² = 16 000 N / 0.4 m²
F / 0.005 = 16 000 N / 0.4
F / 0.005 = 40 000 N
F = (40 000 N)(0.005)
F = 200 Newtons
4.
L'aire de A est de 60 cm² et l'aire de B est de 4 200 cm² , déterminez la force d'entrée externe F.
Connu :
Aire de A (A A ) = 60 cm 2
Aire de B (A B ) = 4200 cm 2
Poids w (w) = 3500 Newtons
Recherché : F 1
Solution:
Force F calculée à l'aide de l'équation du principe de Pascal :
F₁ / A₁ = F₂ / A₂
F 1 / 60 cm 2 = 3500 N / 4200 cm 2
F 1 / 60 = 35 N / 42
F 1 = (60)(35) / 42
F 1 = 2100 / 42
F1 = 50 Newtons
5. Un vérin hydraulique possède une grande section et une petite section. La surface de la grande section est 20 fois supérieure à celle de la petite section. Si une force d'entrée de 25 N est appliquée sur la petite section, quelle sera la force de sortie ?
Connu :
Aire de la petite section transversale (A 1 ) = A
Grande section transversale (A₂ ) = 20A
Force d'entrée (F 1 ) = 25 N
Recherche : Force de sortie (F 2 )
Solution:
- Qu'est-ce que le principe de Pascal ?
- Compagnie de SolutionLe principe de Pascal stipule que toute variation de pression appliquée en un point quelconque d'un fluide se transmet intégralement à l'ensemble du fluide dans toutes les directions.
- Comment fonctionne un ascenseur hydraulique selon le principe de Pascal ?
- Compagnie de SolutionDans un système de levage hydraulique, une faible force appliquée à un piston de petite surface crée une pression qui est transmise intégralement à un piston de plus grande surface. Il en résulte une force plus importante sur ce dernier, lui permettant de soulever des objets lourds.
- Pourquoi la variation de pression reste-t-elle inchangée dans le principe de Pascal ?
- Compagnie de SolutionComme les fluides sont incompressibles, lorsqu'une pression est appliquée à une partie du fluide, celui-ci ne peut pas se comprimer et transmet donc uniformément la variation de pression à toutes les autres parties du fluide.
- Comment une augmentation de la profondeur affecte-t-elle la pression du fluide, compte tenu du principe de Pascal ?
- Compagnie de SolutionLorsque la profondeur augmente dans un fluide, la pression augmente également en raison du poids du fluide situé au-dessus. Ceci est conforme au principe de Pascal, car l'augmentation de pression est uniforme à une profondeur donnée.
- Pourquoi nos oreilles se bouchent-elles lorsqu'on monte ou qu'on descend rapidement en avion, ou lorsqu'on plonge en profondeur sous l'eau ?
- Compagnie de SolutionLes changements rapides d'altitude ou de profondeur entraînent des variations rapides de pression dans le milieu environnant (air ou eau). Nos oreilles se débouchent pour égaliser la pression interne et la pression externe, conformément au principe de Pascal.
- Si l'on appuie sur une seringue scellée sans bulles d'air, pourquoi est-il difficile de comprimer le liquide qu'elle contient ?
- Compagnie de SolutionLes fluides sont pratiquement incompressibles. Lorsqu'on tente de diminuer le volume du fluide contenu dans la seringue, la pression augmente, s'opposant à la compression, conformément au principe de Pascal.
- Comment le principe de Pascal explique-t-il le phénomène de rupture d'un barrage si un petit trou se forme à sa base ?
- Compagnie de SolutionEn raison du poids de l'eau, la pression à la base du barrage est élevée. Même une petite ouverture permet à cette pression de s'exercer sur les structures environnantes, ce qui peut entraîner une rupture catastrophique du barrage.
- Pourquoi est-il plus facile de faire sortir un liquide d'une bouteille souple presque pleine que d'une bouteille presque vide ?
- Compagnie de SolutionUne bouteille pleine contient une plus grande quantité de liquide qui, lorsqu'on la presse, transmet plus efficacement la pression appliquée à travers le fluide grâce au principe de Pascal. Une bouteille presque vide contient plus d'air, qui est compressible ; par conséquent, la même pression ne produit pas un jet de liquide aussi puissant.
- Dans les systèmes hydrauliques, la force de sortie est-elle toujours supérieure à la force d'entrée ?
- Compagnie de SolutionPas nécessairement. Le rapport entre la force de sortie et la force d'entrée est déterminé par le rapport des surfaces des pistons d'entrée et de sortie. Le système est conçu pour amplifier la force grâce à une surface de piston de sortie supérieure à celle du piston d'entrée, mais c'est le rapport des surfaces qui détermine l'amplification de la force.
- Compte tenu du principe de Pascal, pourquoi les créatures des profondeurs marines ont-elles des corps robustes et compacts ?
- Compagnie de SolutionLes créatures des profondeurs subissent des pressions énormes dues au poids de la colonne d'eau qui les recouvre. Pour survivre, elles ont développé des corps robustes et compacts capables de résister à ces pressions extrêmes.
