Statique des fluides - MPSI, PCSI, PTSI

Thèmes abordés

PCSI Physique, Chimie et Sciences de l'Ingénieur, statique des fluides, particule fluide, forces de pression, thermodynamique, fluide incompressible, fluide compressible, pesanteur, force volumique, théorème de Pascal, RFSF Relation Fondamentale de la Statique des Fluides, poussée d'Archimède, théorème d'Archimède, MPSI, PCSI, PTSI

Résumé du document

Cette fiche de cours, destinée aux étudiants en prépa de physique, chimie et sciences de l'ingénieur, récapitule les principales notions relatives à la statique des fluides.

Extraits

[...] PCSI : Statique des fluides Relation fondamentale de la statique des fluides Particule fluide On se place à l'échelle méso scopique. En prenant un volume dτ. Définition : Une particule fluide est une particule de volume élémentaire dτ définie à l'échelle méso scopique : dτ suffisamment grand pour contenir assez de particules afin de définir et dτ suffisamment petit pour rendre compte des variations spatiales de et Équilibre thermodynamique local : Une PF est supposée à l'équilibre thermodynamique est supposé uniforme à l'échelle de dτ mais pas à l'échelle macroscopique est supposé uniforme à l'échelle de dτ mais pas à l'échelle macroscopique est supposé uniforme à l'échelle de dτ mais pas à l'échelle macroscopique est supposé uniforme à l'échelle de dτ mais pas à l'échelle macroscopique Coefficient de compressibilité : Fluide incompressible et homogène : Incompressible : le volume et donc la masse volumique sont indépendants de la pression Homogène : la masse volumique est la même en tout point de l'espace Un liquide est une fluide incompressible homogène mais pas les gaz ! [...]

[...] En tout point de cette surface libre, il y a égalité de pression dans le fluide et l'atmosphère par continuité de la pression. En général, lorsque P = = P0 on a : = P0 ρgz Théorème de Pascal : Toute variation de pression en un point d'un fluide incompressible et homogène en équilibre est intégralement transmise au sein du fluide : Si on impose une pression en z2 : P(z2) P(z2) P(z1) P(z1) Statique d'un fluide compressible : Atmosphère isotherme Description du modèle On étudie une PF d'air (Fluide compressible). [...]

[...] Les forces de pression sont des forces surfaciques qui sont ainsi réparties sur la surface de la PF ou l'élément de paroi qui subit la force. Sur l'ensemble d'une surface finie : Équivalent volumique des forces de pression . Cette expression nous donne aussi la densité volumique des forces de pression : Relation fondamentale de la statique des fluides Statique d'un fluide incompressible et homogène Champ de pression dans un liquide Hypothèses : fluide incompressible et homogène (liquide) donc = ρ = Cste, le champ de pesanteur est uniforme = la surface libre est à l'altitude nulle = 0). [...]

[...] Poussée d'Archimède Origine de la force : La poussée d'Archimède est la force subie par un corps immergé (intégralement ou non) dans un fluide soumis à la gravité. Elle résulte de l'existence d'un gradient de pression. Elle est la résultante des forces de pression exercées par le fluide sur le corps immergé, est opposée au -->vecteur gradP(M) et est donc orientée vers le haut. [...]