Cours : Statique des fluides

Grandeurs dans un fluide

Dans un fluide (liquide ou gaz) les particules sont en mouvement permanent et désordonné.

Masse volumique

Dans les liquides les particules sont en contact alors qu'elles sont très éloignées dans les gaz : ceci explique pourquoi la masse volumique des solides et liquides est bien plus grande que celle des gaz (de l'ordre de 1000 fois plus).

\boxed {\Large {\rho = \frac{m}{V}}}

Unités du système international

\rho en kg.m-3

m en kg

V en m3

Il est utile d'avoir des valeurs repère :

  • Eau liquide : \rho_{eau} = 1000 g.L-1
  • Air (gaz) : \rho_{air} = 1,3 g.L-1

Pression

La pression traduit l'action exercée par la matière sur une paroi et se mesure à l'aide d'un manomètre. Dans le cas des gaz cela représente les chocs des particules de gaz sur les parois.

Cette pression peut s'exprimer dans différentes unités.

On retiendra 1bar ≈ 1 atm ≈ 105 Pa

Pour tous les fluides (gaz et liquides) il existe une relation liant la pression à la force exercée sur une surface donnée :

\boxed {\Large P = \frac{F}{S}}

Unités du système international

P en Pa (Pascal)

F en N (Newton)

S en m²

Loi de la statique des fluides

Dans un même liquide, la pression entre deux points dépend de leur altitude respective.

\boxed {\Large {P_B = P_A +  \rho \times g \times h}}
Unités du système international

\rho en kg.m-3

g=9,81 N.kg-1 

h en m

Remarque :

La pression augmente lorsqu'on "descend" dans un fluide. 

plongeur illustrant la loi de statique des fluides
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