Pression dans les liquides [remplaçant la leçon Pression dans les liquides]

Faisons une expérience ! Prenez une bouteille en plastique. À l'aide d'un clou ou similaire, faites trois trous identiques, l'un au-dessus de l'autre, à distance égale : un trou au milieu, un au-dessus, à mi-chemin entre le haut et le milieu, et l'autre en dessous, à mi-chemin entre le milieu et le bas. Scotchez les trous. Remplissez la bouteille d'eau. Maintenant, retirez le scotch.

Observez ce qui se passe. L'eau s'écoule par les trous en petits jets. Vous pouvez marquer quelle distance sépare chaque flux de la bouteille. Y a-t-il une différence entre l'écoulement de l'eau de chaque trou ? Le jet le plus élevé est lent et ne va pas très loin.

Le jet moyen va un peu plus loin. Le jet le plus bas sort rapidement et s'éloigne plus de la bouteille que les deux autres. Vous remarquerez peut-être qu'à mesure que la bouteille se vide et que le niveau d'eau à l'intérieur baisse, les trois jets commencent à perdre de la vitesse et à se rapprocher de la bouteille. Finalement, les jets d'eau commencent un par un à cesser de jaillir de la bouteille. Il existe clairement un lien entre la distance des trous par rapport à la surface et la distance parcourue par les jets d'eau.

Dans notre expérience, la force gravitationnelle agit sur l'eau, la poussant vers le bas. Lorsqu'une force s'étend sur une zone, cela crée une pression. Maintenant, tracez 3 lignes horizontales sur la bouteille en passant par les trous De cette façon, nous pouvons imaginer l'eau dans la bouteille en trois couches. Tout d'abord, regardons la ligne du trou du haut. Il n'y a qu'une seule couche d'eau au-dessus, donc il n'y a qu'une seule couche qui est tirée vers le bas Cette couche d'eau exerce une petite force, ce qui signifie que la pression est faible.

Mais au trou du milieu, il y a deux couches d'eau au-dessus. Deux couches d'eau pèsent plus qu'une, donc la force gravitationnelle ici est plus grande. La pression est plus élevée. Au-dessus du troisième trou se trouvent trois couches d'eau. Ainsi, la force gravitationnelle est encore plus grande et la pression est la plus élevée.

Plus d'eau signifie plus de poids et une plus grande force gravitationnelle, donc, plus de pression. La pression exercée par le liquide augmente plus la distance avec la surface est grande. Plus un point est éloigné de la surface du liquide, plus la pression sera forte au-dessus de ce point. Mais si la force gravitationnelle agit vers le bas, pourquoi l'eau ne coule-t-elle pas directement par le trou ? Pensez à un ballon d'eau.

Si vous appuyez dessus d'un côté, les autres côtés se dilatent. L'eau est un liquide. Appliquez une pression sur un liquide dans une direction, et le liquide se déplace, exerçant une pression dans toutes les autres directions. La même chose se produit avec l'eau de notre bouteille. Lorsque la force gravitationnelle pousse l'eau vers le bas, l'eau dans la bouteille veut se déplacer dans d'autres directions.

Elle appuie sur les côtés de la bouteille et pousse à travers les trous. Plus il y a de pression au dessus, plus il y a de pression sur les côtés de la bouteille également. Et plus vous descendez, plus la pression est élevée dans toutes les directions. Et plus la pression est élevée, plus le jet est puissant. La pression serait-elle différente si le récipient avait une autre forme ?

Voyons voir… Prenez deux récipients de formes différentes et faites des trous exactement à la même hauteur dans chacun d'eux. Remplissez les deux récipients au même niveau. Y a-t-il une différence dans la façon dont l'eau coule? Tant que les deux récipients sont remplis du même liquide, la même distance de la surface signifie la même pression. Peu importe la forme du contenant !