Mécanique des fluides : statique et dynamique
Fiche de révision · Physique-Chimie · Term
L'essentiel du cours
Chapitre 1 : La pression hydrostatique
La pression dans un liquide au repos ne dépend que de la profondeur, pas de la forme du récipient.
Chapitre 2 : La poussée d'Archimède
La poussée d'Archimède est égale au poids du volume de fluide déplacé.
Chapitre 3 : Le débit et l'équation de continuité
Le débit volumique est constant le long d'une conduite : S₁ v₁ = S₂ v₂.
Chapitre 4 : La relation de Bernoulli
Dans un écoulement horizontal, une vitesse élevée correspond à une pression faible.
Teste-toi · 8 questions
1.La pression dans un liquide au repos :
- A.augmente avec la profondeur
- B.dépend de la forme du récipient
- C.diminue avec la profondeur
- D.est la même en tout point
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Réponse A : augmente avec la profondeur
D'après la loi de la statique des fluides, P = P_atm + ρ g h, donc la pression augmente avec la profondeur h.
2.Un poisson est à 10 m sous l'eau (ρ = 1000 kg·m⁻³, g = 9,8 N·kg⁻¹, P_atm = 101300 Pa). Quelle est la pression absolue subie ?
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Réponse : 199300 Pa
P = 101300 + 1000 × 9,8 × 10 = 199300 Pa.
3.La poussée d'Archimède s'exerce :
- A.vers le bas
- B.dans le sens de l'écoulement
- C.horizontalement
- D.vers le haut
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Réponse D : vers le haut
La poussée d'Archimède est une force verticale dirigée vers le haut, opposée au poids.
4.Un objet flotte dans un fluide si :
- A.sa masse volumique est inférieure à celle du fluide
- B.sa masse est supérieure à la poussée d'Archimède
- C.son volume immergé est nul
- D.sa masse volumique est supérieure à celle du fluide
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Réponse A : sa masse volumique est inférieure à celle du fluide
La flottaison est possible lorsque la masse volumique moyenne de l'objet est inférieure à celle du fluide.
5.Le débit volumique s'exprime en :
- A.m³·s⁻¹
- B.m³·s
- C.kg·m⁻³
- D.m²·s⁻¹
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Réponse A : m³·s⁻¹
Le débit volumique est un volume par unité de temps, donc en m³·s⁻¹.
6.Dans un tuyau qui se rétrécit, pour un fluide incompressible :
- A.la vitesse reste constante
- B.la vitesse augmente
- C.le débit augmente
- D.la vitesse diminue
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Réponse B : la vitesse augmente
La conservation du débit S × v = constante impose que si S diminue, v augmente.
7.L'effet Venturi correspond à :
- A.une augmentation de pression quand la vitesse augmente
- B.une augmentation de débit quand la section diminue
- C.une diminution de pression quand la vitesse augmente
- D.une pression constante quelle que soit la vitesse
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Réponse C : une diminution de pression quand la vitesse augmente
D'après Bernoulli, dans un écoulement horizontal, une vitesse plus élevée s'accompagne d'une pression plus faible.
8.La relation de Bernoulli pour un écoulement horizontal s'écrit :
- A.P + ½ ρ v² = constante
- B.P = ρ v²
- C.P + ρ g h = constante
- D.P - ½ ρ v² = constante
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Réponse A : P + ½ ρ v² = constante
Pour un écoulement horizontal, le terme ρ g z est constant et peut être intégré dans la constante, d'où P + ½ ρ v² = constante.