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Les Fluides Unité 2. 2.1 - Écoulement des fluides Les fluides: Des substances qui sécoulent Ex/ leau, lair Les gaz et les liquides sont des fluides La.

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1 Les Fluides Unité 2

2 2.1 - Écoulement des fluides Les fluides: Des substances qui sécoulent Ex/ leau, lair Les gaz et les liquides sont des fluides La vitesse découlement dun fluide par unité de temps = débit

3 Les Structures Les structures associées aux fluides en déplacement sont dynamiques. Il y a 2 types de structures: Aérodynamique Hydrodynamique

4 Aérodynamique Comment lair (gaz) autour des objets solides se déplace. Ex/ lair qui passe autour dun avion, une voiture etc...

5 Les zones rouges sont des zones de vacuum qui entrainent le remorque à larrière et le faire ralentir

6 Hydrodynamique Comment se déplace des liquides autour des objets solides. Ex/ leau

7 Écoulement trompeur des solides Attention : il existe des substances qui semble sécouler mais ils ne sont pas des fluides Ex/ la farine, le sable, le sel et le blé

8 Ces objets peuvent former une pile (un petit montagne), on ne peut pas faire la même chose avec les fluides. Les fluides remplissent le récipient qui les contient et prennent la forme du contenant sans aide

9 Lécoulement expliqué par la théorie atomique un modèle qui aide à expliquer les différences qui existent entre les fluides et les solides.

10 La théorie atomique 1. La matière est composée de particules 2. Les particules sont toujours en mouvement 3. Les particules émettent une force dattraction les unes sur les autres

11 Théorie atomique Les solides Si les particules sont proches ensemble et se déplacent lentement - la force dattraction est supérieure Ex/ les particules dune solide sont si proches les unes des autres quelles ne peuvent pas bouger. = grande force dattraction

12 Théorie atomique Les liquides Les particules des liquides sont plus actives = petite force dattraction = plus de mouvement de particules = lécoulement des liquides

13 Théorie atomique Les gaz Les particules de gaz sont si loin les unes des autres que il ny a pas une grande force dattraction = déplacent sans trop de contraintes. = lécoulement de gaz se passe facilement

14 try.com/multimedia/chapter1/les son5

15 2.3 - Une propriété des fluides La viscosité La viscosité: le terme qui désigne la résistance dun fluide à lécoulement et au mouvement. La théorie atomique explique que cette résistance est à cause de la force dattraction entre les particules. La résistance à lécoulement saugmente avec la force dattraction

16 les différentes particules forment des diverses substances - la force dattraction varie dans chaque substance. Ceci est la raison pour laquelle la viscosité diffère selon les fluides.

17 Le ketchup est épais et sa viscosité est élevée. Le sirop dérable est moins visqueux que le ketchup et ça possède un viscosité moins élevée. Leau est une liquide clair à faible viscosité. Si les fluides sont immobiles (ne bougent pas), la viscosité ne joue pas une rôle

18 Mesurer la viscosité On parle de si lécoulement dun fluide est rapide ou lent. On utilise les termes épais et peu épais pour parler de la viscosité (mesure qualitative) parfois, ces mesures ne sont pas assez précises, et nous avons besoin de mesures quantitatives. (numéros)

19 Les méthodes quantitatives à calculer la viscosité 1.calculer combien de temps ça prend un solide, par exemple une bille, à traverser une liquide dans un tube. 2.calculer le temps découlement dun liquide, à certaines températures, dans un petit récipient Linstrument qui sert à mesurer la viscosité des fluides = un viscosimètre

20 2.6 - Unités de mesure de la matière masse et poids la masse et le poids dun objet sont différentes la masse: la quantité de matière ne change pas! (la même sur la lune et la terre!) la masse se mesure en; grammes (g) milligrammes (mg) kilogrammes(kg)

21 le poids: la mesure de la pesanteur sur les corps matériels (cest différent sur la Terre que sur la lune) Lattraction entre un objet et la planète dépend sur la taille de lobjet le poids est représenté en : newtons(N)- en lhonneur de Sir Isaac Newton

22 volume la matière occupe de lespace. le volume: la mesure de la quantité despace que la matière remplit. le volume est mesuré en: mètres cubes (m 3 ) litres (L) centimètres cubes (cm 3 ) millilitres (ml) la capacité est la quantité despace qui est disponible à lintérieur de quelque chose.

23 Il y a plusieurs façons de mesurer les différentes catégories et quantités de matière. 1.On mesure un liquide en observant la quantité de ce liquide dans un récipient. ex/ un cylindre gradué - donne la plus haute précision 2.On mesure les solides rectangulaires avec un règle. la formule: volume = longueur x largeur x hauteur

24 3. Mesurer le volume des solides - asymétriques de petite taille déplacement; cest comment on mesure le volume dun solide asymétrique on utilise un cylindre gradué on place de leau dans le cylindre on note le volume on place un objet dedans on note le volume encore la formule ; volume de lobjet = (volume de leau + lobjet) - (volume de leau)

25 4. Mesurer le volume des solides - asymétriques de grande taille on mesure le volume dune solide asymétrique de grande taille avec un bécher à bec verseur (un trop plein) et dun cylindre gradué

26 2.10 Comparaison de masses volumiques (densités) Chaque substance pure possède sa propre densité Les solides sont plus denses que des liquides Les liquides sont plus denses que le gaz Ceci est tout à cause de la théorie atomique et ces propriétés

27 Rappel - la théorie atomique Les solides: peu despace entre les particules plus dense Les liquides: un peu plus despace pour se déplacer moins dense que les solides Les gaz - beaucoup despace entre les particules le moins dense

28 La densité dune substance est mesuré dans son état naturel à température ambiante. Il y a toujours des exceptions aux règles. On va étudier

29 Les exceptions 1. Le mercure - un métal qui est liquide à la température ambiante, mais sa densité est plus élevée que dautres solides 2. Leau - leau est la plus dense au températures proches à 3 ou 4 ˚C. La glace (forme solide) a une densité plus faible

30 Utilisation de leau pure standard Leau est la ressource la plus abondante sur la Terre Nous utilisons la densité de leau pure pour nous aider à déterminer la densité de tous les autres fluides et solides. La densité de leau = 1g/cm 3 On compare les densités des substances à la densité de leau pour savoir quelles sont les substances qui flotteront sur leau Les substances avec une densité moins que 1g/cm 3 flotteront sur leau

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32 Les Icebergs Quelle proportion dun iceberg est immergée?

33 Tu peux calculer la proportion dun iceberg qui est immergée en faisant un comparaison entre la densité de la glace est celle de leau salée – densité de la glace X 100 = 0.92 = 89% – Densité de leau salée 1.03 –Ceci veut dire quil y a 89% de liceberg qui se trouve sous leau!!!

34 Les dirigeables Le Hindenburg Le plus grand dirigeable de son époque! Son enveloppe était remplie dhydrogène Avantage dutiliser hydrogène : moins dense que lhélium Désavantage: très inflammable Le désastre!

35 2.11 – Poussée Pourquoi leau se déplace quand tu plonges dedans? ….parce que leau a besoin de bouger pour faire de la place pour ton corps! Le fluide exerce une pression sur toute la surface de lobjet. La partie ascenionnelle () de la force des fluides = la poussée La poussée est influencé par la pesanteur de lobjet

36 Le principe dArchimède

37 Un roi a demandé à Archimède de déterminer si sa nouvelle couronne a été faite avec de lor pur ou si le jouailler la trahi. Archimède a pris un cube dor et la couronne Le poids de la couronne et lor étaient égales Archimède a mesuré le volume en les mettant dans des contenants et en mesurant le volume deau déplacée La couronne a déplacé plus deau que lor Alors, Archimède a su que la densité de la couronne était plus faible que celle de lor Cest-à-dire, la couronne nétait pas fait en or pur! Et le roi a été fâché…

38 2.12 Comment et pourquoi les objets flottent-ils? les objets où la densité est inférieure à la densité de leau flotteront. Si la poussée sur un objet immergé est supérieure au poids qui lattire vers le bas lobjet flottera = poussé positive Si la poussée sur un objet immergé est inférieure au poids qui lattire vers le bas lobjet senfoncera = poussée négative De lautre côté, si les deux forces sont la même = lobjet restera stationnaire = poussée nulle Vidéo

39 Figure 3 Page 111 – déssin-le Un thermomètre de Galileo

40 Poussée dans lair Une poussée agit sur les objets plongés dans un gaz de la même façon que sur les objets immergés dans un liquide. Mais….il y a une grande différence entre les densités des gaz et celle des liquides. Lair est 800 fois moins dense que leau!

41 Niveaux de flottaison sûrs Les lignes de chargement dun bateau = les marques de Plimsoll Ces lignes ou chiffres indiquent le niveau de flottaison qui ne va pas compromir la sécurité du bateau quand cest plein Figure 4 Page 111 – le bateau

42 Comment la température sinfluence-t-elle sur la viscosité et la masse volumique? température = énergie Avec plus dénergie, les particules bougent plus vite et plus loin La force dattraction entre eux devient plus petite Ceci dit: les particules sont plus loin les uns des autres = moins de particules dans la même espace = moins de masse la force dattraction est affaiblis = les particules peuvent bouger plus loin = ils ont plus tendance à sécouler

43 En court, quand la température est élevée, la viscosité et la densité sont réduites Les fluides pèsent moins pour le même volume et coulent plus facilement


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