« Conceptualisation par des expériences simples/Statique des fluides » : différence entre les versions
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Le fait que le niveau d'eau soit plus élevé dans la bouteille que dans la bassine, tient au fait que la pression est plus faible dans l'air en haut de la bouteille que dans l'air de la pièce. On a donc modifié la pression de l'air dans la bouteille en l’emprisonnant entre l'eau et la bouteille.
Un baromètre de Torricelli est représenté ci-contre. La bouteille est devenue un tube en verre fermé en haut et ouvert en bas mais retourné dans un bol qui contient aussi du mercure. Là où l’idée de Torricelli est astucieuse, c’est qu'avec un liquide très [[w:Densité|dense]] comme le mercure (''densité 13 fois plus importante que l'eau''), il est possible d'obtenir une pression presque nulle entre le contenant et le mercure (entre A et C), pour une hauteur raisonnable d'environ 76 cm (entre C et B). On entend par raisonnable, le fait que l’on peut ainsi construire un baromètre qui tient dans une pièce et qui peut être facilement
Une fois le baromètre construit, les variations de la pression atmosphérique font varier la hauteur de mercure dans le tube. Il suffit alors de graduer ce tube pour pouvoir obtenir une valeur de cette pression.
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<br />
'''ATTENTION''' ici nous
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==== Expérience ====
Avec le même montage que celui utilisé dans l'expérience n°1, on plonge totalement la bouteille dans la bassine, de sorte que le niveau d'eau dans la bouteille soit au
Si on lâche alors la bouteille, elle remonte jusqu'à la surface. ( il est préférable de prendre une bouteille en plastique pour minimiser le [[w:Poids|poids]] de cette dernière. Ici nous ne le prenons pas en compte.)
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[[Fichier:Schéma d'un cric hyrdaulique.jpg|right|440px|]]
Toujours d’après l'équation fondamentale de l'hydrostatique, nous pouvons écrire à l'équilibre de notre système que les
<Math> P_A - P_B = 0 </math>
or ces pressions
<Math> P_A = \frac{F_A}{S_A}</math> ; <Math> P_B = \frac{F_B}{S_B} </math>
Ligne 215 :
<Math>M_{charge} = 800 000 kg </math>
Si l’on considère la masse du système négligeable, alors notre homme peut soulever rien qu'en restant assit
Ligne 255 :
<math> \overrightarrow F_{Archi} = - m_{fluide}\overrightarrow{g} = - \rho_{fluide}V \overrightarrow{g} </math>
La direction de la
Plaçons
Notre système étant à l'équilibre, nous pouvons négliger les forces de pression car elles s'annulent entre elles. Nous avons donc le poids de la pierre, la
<math> \overrightarrow P_{pierre} = \rho_{p}V \overrightarrow{g} </math>
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D'autre part, on sait que certains [[w:Liquide|liquides]] flottent ou coulent par rapport à l'eau. Par exemple, on a tous pu constater que lorsqu'on verse de l'huile dans une casserole d'eau avec des pâtes celle-ci reste à la [[w:Surface#physique|surface]]. Cela veut dire que l'huile a une masse volumique plus faible que l'eau. Il ne faut pas confondre [[w:Masse|masse]] et masse volumique. Pour bien comprendre la différence, il suffit dans un bocal de verser 2 cm d'eau et 8 cm d'huile. Il y a alors plus d'huile que d'eau et la masse de l'huile est plus importante que la masse d'eau, toutefois c’est l'eau qui reste en dessous. C'est que la masse volumique de l'eau reste plus grande que celle de l'huile.
La question à laquelle nous allons essayer de répondre ici est: la nature du fluide peut-elle jouer sur la
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Cette expérience peut être
Nous avons donc un récipient avec de l'eau du robinet, et un avec de l'eau salée. Si l’on plonge l’œuf dans l'un puis dans l'autre, on constate qu’il flotte dans l'eau salée et qu’il coule dans l'eau du robinet. Étant donné que c’est le même œuf, cela ne peut venir que de l'ajout du sel dans l'eau. Ici nous avons le même phénomène que dans la [[w:Mer morte|mer morte]] où l’on voit les gens flotter. C'est également grâce à ce phénomène qu’il est plus facile de faire la planche dans la [[w:Mer Méditerranée|Méditerranée]] ou [[w:Océan|l'océan]] que dans une piscine.
Ligne 341 :
Pour compléter cette expérience il est relativement facile de faire calculer la masse volumique des
Ligne 349 :
Pour rappel, la
<math> \overrightarrow F_{Archi} = - m_{fluide}\overrightarrow{g} = - \rho_{fluide}V \overrightarrow{g} </math>
et la direction de la
Ici nous allons déterminer si l’œuf flotte ou s'il coule. Pour cela, nous utilisons la
'''''Si''''' <math> \overrightarrow F_{Archi}\ge \overrightarrow P_{oeuf} </math> '''''alors l’œuf coule'''''
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