La pression et le volume
Pression [en remplacement de la leçon: Pression]
La pression des liquides
Pression dans les liquides [remplaçant la leçon Pression dans les liquides]
Vases communicants
Hydraulique
La pression des gaz
Appareils de mesure de pression
Unités de pression
La pression des liquides
Si vous plongez plus profondément, qu'arrive-t-il à la pression de l'eau ?
Que vient-il de se passer ? Tu as plongé trop profondément et la pression de l'eau a pressé sur ton tympan, ce qui l'a percé. Ah, tu te demandes comment l'oreille tournée vers le bas a été percée, alors que c'était l'autre oreille qui avait le poids de l'eau au-dessus ? Eh bien, c'est ainsi que se comporte la pression dans les fluides. Elle appuie dans toutes les directions, même vers le haut.
Là où tu étais, tu avais quatre mètres d'eau sur la tête. Imagine porter un baril d'eau de quatre mètres de haut sur ta tête. C'est lourd, mais le poids de cette eau ne fait pas qu'appuyer sur ta tête. Il pousse aussi fort sur les côtés de ton corps et même en bas. Dans un liquide au repos, la pression agit également dans toutes les directions.
L'océan est grand, non ? C'est immense, mais ça n'a pas d'importance. Non vraiment, ça ne l'est pas. Regarde ici. Imagine que tu nages à la même profondeur dans ces deux piscines.
Dans laquelle éprouverais-tu la pression la plus élevée ? Comme tu as nagé à la même profondeur, la pression sera la même. Et ces deux piscines ? Même profondeur, même pression. Tant que les deux piscines sont remplies du même liquide, seule la profondeur ou la distance verticale entre la surface et le point de mesure importe.
Connectons les piscines avec un tuyau. Maintenant, que penses-tu qu'il se passera avec la piscine de droite si on remplit la piscine de gauche jusqu'ici ? Essayons. Puisque les deux bassins sont reliés par un tuyau, l'eau est poussée de l'autre côté et y atteint exactement la même hauteur. Si on abaisse celui de droite, l'eau s'écoule.
On dit que ce sont des vases communicants - deux bassins, ou récipients, qui sont connectés l'un à l'autre. Ils communiquent - des vases communicants. Tant qu'il y a la même pression d'air au-dessus de la surface de l'eau dans les deux bassins, les deux surfaces d'eau resteront au même niveau. C'est une chose dont tu bénéficies tous les jours lorsque tu utilises un robinet d'eau. Voici un château d'eau.
Dans un château d'eau, il y a un grand réservoir d'eau placé en hauteur. Une pompe monte l'eau jusqu'au réservoir. Une fois que l'eau est montée dans le château d'eau, il n'a plus besoin de pomper. L'eau est poussée dans les tuyaux par la force de son propre poids. La pression à ce point dans le tuyau est déterminée par cette distance - la distance verticale à la surface.
La pression ici est donc égale à la pression ici. Ici aussi, la pression est plus basse. La pression dans le tuyau est suffisante pour soulever l'eau jusqu'à ici. Mais, maintenant, on est à la même hauteur que la surface de l'eau dans la tour. Donc, ici, la pression est faible.
Si tu construis un bâtiment plus grand, tu devras pomper plus d'eau. Ces châteaux d'eau et vases communicants, marchent bien lorsqu'il y a de la place pour que l'eau puisse bouger, pour que la surface de l'eau puisse monter ou descendre à volonté. Si tu fermes les bassins aux extrémités, cela ne fonctionne plus tout à fait de la même manière, mais on en reparlera plus en détail une autre fois.