Université Mohamed Premier Faculté des Sciences Oujda - Maroc SVI S3 Fluides Séance N° 8 7 décembre 2015 Abdelkhaleq LEGSSYER Faculté des Sciences Département de Biologie- Oujda a.legssyer@ump.ma

Définitions Fluide Fluide compressible (gaz) Déformable Produit un écoulement Fluide compressible (gaz) ρ dépend du volume Fluide incompressible (liquides) ρ Cte

fluide parfait : Absence de frottement fluide réel : Présence de frottement Rq :Un fluide réel au repos se comporte comme un fluide parfait

Caractéristiques d’un fluide Masse volumique Poids volumique Densité Viscosité ρ = m / V exprimée en Kg / m3 ω = ρ . g m . Kg / s2 . m3 càd N / m3 d = ρ / ρ fluide de référence grandeur qui caractérise les frottements internes des fluides

Statique des fluides Pression d’un fluide Cas d’un liquide : P = Force / Surface Exprimée en Pascal Autres unités Bar mm Hg mmH2O Atmosphère

Première loi de Pascal Dans un fluide incompressible et isotherme au repos, la pression est la même en tout point de même altitude

Première lois de Pascal Dans un fluide incompressible et isotherme au repos, la pression est la même en tout point de même altitude hB hA B A PA = PB

Deuxième lois de Pascal théorème fondamental La différence de pression entre deux points est proportionnelle à la différence de hauteur entre ces deux points. Δ P = ρ g h

Deuxième lois de Pascal théorème fondamental Application aux vases communicants h Robinet fermé

Deuxième lois de Pascal théorème fondamental Application aux vases communicants h Robinet fermé Robinet ouvert Même niveau

Force de pression = Pression du fluide (Paradoxe) Paradoxe de Stevin sur l’hydrostatique La pression dans un liquide dépend uniquement de son altitude 3 récipients ayant la même surface de leur base h La pression au fond de chaque récipient est la même (même hauteur) La pression exercée sur le sol est différente (poids différents) Force de pression = Pression du fluide (Paradoxe)

Principe de Pascal Une variation de pression se transmet intégralement dans un liquide incompressible en équilibre Application à la presse hydraulique. B FA FB La pression exercée au niveau A est transmise au niveau B A On a alors : FA /SA = FB / SB FB = FA . (SB / SA) Puisque SB SA alors FB FA

Effet de l’accélération Si une personne subit une accélération a, alors la personne subit non pas son poids réel mais son poids fictif. Poids réel : P = m x g Poids fictif: P = m x (g + a) L’accélération peut être vers le haut (positive) ou vers le bas (négative)

Effet de l’accélération Application à la pression sanguine au niveau du cerveau Pcerv = Pcoeur – (ρ (g +a) x h) Accélération vers le haut Si a = 2g voile noir – cécité temporaire Si a = 6 g évanouissement Accélération vers le bas Si a = -2g voile rouge – montée du sang dans les yeux Si a = -5 g rupture d’anévrisme (hémorragie cérébrale)

Poussée d’Archimede

Poussée d’Archimede

Poussée d’Archimede πA = ρfluide . g . Vcorps Tout corps immergé dans un fluide est soumis à une force verticale de valeur égale au poids du volume du fluide déplacé par le corps immergé. πA = ρfluide . g . Vcorps

Poussée d’Archimede

Poussée d’Archimede

Tension superficielle

Tension superficielle Dans un liquide, les molécules sont soumises à des forces d’attraction qui s’annulent. A l’interface air/liquide, les molécules sont attirées préférentiellement : Vers l’intérieur La surface du liquide en contact avec l’air se comporte comme une pellicule qui entoure le liquide. Les molécules de la surface sont attirées les unes vers les autres par une force appelée tension superficielle notée σ.

Tension superficielle La couche superficielle d’un liquide est soumise à une force qui tend à réduire. Un liquide avec une surface libre possède une énergie superficielle proportionnelle à l’aire de cette surface : Es = σ. S σ = T/L (N/m)

Tension superficielle