Thème 7: La pression des fluides

La formule

Comment peut-on comprimer (compress) un gaz?  Écrivez les 3 exigences à la page 73 dans vos cahiers. 

 Les gaz sont compressibles parce que leurs particules peuvent être comprimés dans un plus petit volume (leur particules deviennent de plus en plus proche).  Est-ce qu’on peut faire la même chose avec les liquides et les solides? NON! Ils sont incompressibles.

Les avantages de la compression:  1. On peut utiliser cette propriété pour absorber les chocs dans les autos.  2. En plus des ceintures de sécurité, les coussins gonflables permettent aussi d’absorber les chocs (il peut protéger des blessures graves).  3. Des chaussures de course contiennent des bulles d’air comprimés qui absorbent mieux les chocs.

La pression atmosphérique

  Après avoir regarder la vidéo, construis un graphique qui démontre la relation entre la température et la pression atmosphérique.

Le savais-tu?  La pression varie selon les conditions météorologiques et l’altitude. À haute altitude, il y a peu de molécules d’air pour appliquer une pression. La pression atmosphérique est donc faible. Au sommet de mont Everest (8863 m), la pression atmosphérique est environ 33kPa. C’est difficile pour nos corps à absorber l’oxygène de l’air. Les alpinistes ont besoin de transporter de l’oxygène quand ils montent des montagnes comme Everest. Plusieurs athlètes doivent s’acclimatiser avant de participer à des compétitions qui se déroulent à haute altitude pour ne pas faire mal.

La pression de l’eau  Toute pression de fluides dépends sur la profondeur et l’élevation. Le plus loins que tu descends dans l’eau, le pression d’eau augmente (devient plus grand). Le pression totale est rélié du poids de l’eau et l’air qui est en haut. 

Le plus bas que je plonge, le plus de pression qui pousse sur moi de en haut. *Le plus profonds que je nage, le plus d’eau il y a en haut de moi*.

Effet de la température sur la pression d’un fluide  Lorsque tu augmentes la température d’un fluide dans un contenant, ses particules vont se déplacer plus vite et vont frapper plus souvent les côtés du contenant. À volume constant, l’augmentation de la température fait augmenter la pression du fluide qui peut provoquer l’explosion du contenant.  Les gaz sous pression sont toujours prêts à prendre de l’expansion. Pourquoi ?  Réponse: Parce que leurs particules ont une très grande quantité d’énergie.  Donc, si ces gaz ont un moyen de s’échapper d’un contenant, par un bec ou un trou, ils sortent du contenant avec beaucoup de force.  Comment peut-on utiliser cette particularité ? On peut déplacer l’eau ou pousser des objets d’un endroit à un autre.

La course de paille!!  Matériaux: deux pailles, de tasses transparent et un boisson gazeuse. Marches à suivre: 1)Remplir les deux tasses (moitié plein) avec un boisson gazeuse. 2)Deux volontaires vont choisir une tasse et déterminer qui peut boire plus rapidement en utilisant un paille. 3)Au même temps, les élèves vont commencer la course. 4)Qui à gagné ?

Questions: À répondre  1. Qu’est-ce qui force un liquide à monter dans une paille quand on boit?  2. Pourquoi est-ce que c’est si difficile à boire avec une paille qui fuit (leak)?  3. Qu’est-ce qu’on crée quand on boit en utilisant une paille?  4. Est-ce qu’on pourrait boire avec une paille s’il n’y avait pas de pression autour de nous autres ?  5. Est-ce qu’un astronaute sur la lune ou dans l’espace pourrait boire un liquide avec une paille ?

La science:  Quand on utilise une paille, on crée un vacuum partiel ou un pression bas en haut de la liquide. La pression plus haut dans l’air pousse la liquide à monter dans la paille.  Quand il y avait des trous dans la paille, l’élève ne pouvait pas créer cette vacuum alors la liquide ne montait pas.  S’il n’y avait pas de pression dans l’atmosphère, nous ne pourrions pas utiliser une paille pour boire des liquides.  Un astronaute ne pourrait pas boire en utilisant une paille parce qu’il n’y a pas de pression sur la surface de liquide qui va le pousser à monter dans la paille.

Les circuits de fluides  L’hydraulique est une science qui traite de la pression dans les liquides. Les systèmes hydrauliques sont des dispositifs qui transmettent des forces à un liquide pour déplacer un objet, grâce à la pression.

 Les systèmes pneumatiques sont des dispositifs qui transmettent des forces à un gaz pour déplacer un objet, grâce à la pression.  Des compresseurs (des appareils qui compriment l’air) sont nécessaires pour les systèmes pneumatiques.

Exemple d’un système hydraulique:  ated ated

Les systèmes hydrauliques et pneumatiques   lated lated