Les forces ne sont pas visibles mais on peut en observer les effets.
Elles peuvent changer la nature du mouvement d’un corps (effet dynamique) mais aussi déformer un corps (effet statique).
Définition
Pression
Force exercée par unité de surface.
Son unité : le Pascal de symbole Pa.
ANotion de fluide
Définition
Fluide
Tout corps fluide est susceptible de s’écouler. Il est donc déformable et ne possède pas de forme propre comme un solide.
Ils sont très souvent classés en deux catégories d’état physique : les gaz et les liquides.
Remarque
« Pas de forme propre » veut dire que le fluide épouse le récipient qui le contient. Ex. : de l’eau dans un verre ou un cristallisoir, de l’air dans un ballon ou une bouteille.
Pour les liquides, leur surface libre est toujours plane et horizontale.
Propriété
Les fluides
Les fluides sont constitués de molécules ou d’atomes qui s’agitent en permanence et cela de façon désordonnée.
C’est ce qui est appelé l’agitation thermique. Plus la température augmente, plus cette agitation augmente.
BLa force pressante
Définition
Force
Une force permet de modéliser l’action d’un corps sur un autre.
Elle permet de modifier une vitesse, de modifier une trajectoire, de déformer un corps.
Elle est représentée par un vecteur avec :
un point d'application ;
un sens ;
une direction ;
une intensité.
Son unité est le Newton N.
Exemple
L’expérience consiste à mettre un ballon de baudruche contenant très peu d’air dans une cloche à vide.
On fait le vide.
Le volume du ballon de baudruche augmente.
Si le volume augmente, c’est que l’air contenu dans le ballon de baudruche exerce une action sur la paroi du ballon. C’est ce qui est appelé force pressante.
Remarque
Si on pose un objet sur une matière facilement déformable, on constate que, à masse égale, plus la surface de contact de l’objet est petite, plus celui-ci s’enfonce. D’où une relation entre la force et la surface de contact.
Définition
Force pressante
Un fluide exerce une force pressante sur une paroi. Cette force est perpendiculaire à la paroi. Elle est orientée du fluide vers la paroi et sa valeur ne dépend pas de l’orientation de la paroi.
Elle est notée F→.
CLa pression
Propriété
Pression
Il existe un coefficient de proportionnalité entre la force pressante et la surface sur laquelle la force pressante s’exerce. Ce coefficient est appelé pression P du fluide.
La valeur de la force pressante F exercée par le fluide sur une paroi de surface S dépend de la pression P du fluide. F est appelée force pressante et S surface pressée.
Formule
Pression
P=SF avec F en N, S en m2 et P en Pascal (Pa).
Elle peut également être exprimée en N/m2.
Remarque
La pression atmosphérique est la pression de l’air qui nous entoure. Elle est notée Patm. Elle est dépendante de certains facteurs comme l’altitude. C’est pourquoi, elle est définie pour l’altitude zéro (niveau de la mer) comme étant égale à 1,013×105Pa.
On utilise très souvent une autre unité pour la pression : le hPa qui vaut 100Pa. La Patm est donc très souvent donnée comme égale à 1013hPa.
Elle varie avec l’altitude : plus l’altitude est élevée, plus Patm est basse.
Exemple
Sur l’Everest, la Patm est de l’ordre de 340hPa. Les cartes météo, elles, représentent par des lignes, les zones de même pression.
Remarque
D'autres unités sont utilisées : le bar où 1bar vaut 105Pa (unité utilisée pour la plongée et le gonflage des pneus) et le mm de Hg où 1mm de Hg vaut environ 133Pa.
DSa mesure
Définition
Manomètre
Instrument qui mesure la pression. Il peut être mécanique (gonflage des pneus), ou électronique.
Remarque
Un autre appareil est relativement courant, il s'agit du baromètre.
Il mesure la pression atmosphérique.
Il peut être mécanique, électronique ou encore utiliser du mercure (produit dangereux) comme dans les tubes de Torricelli.