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Activité n°4 : Transmission de pression - [Chapitre : Pression et statique des fluides]


Titre de l'activité : Activité n°4 : Transmission de pression - [Chapitre : Pression et statique des fluides]
Durée : 1 h
Compétences
  • ANA - Exploiter ses connaissances, les informations extraites ou les résultats obtenus
  • ANA - Élaborer une démarche
  • APP - Rechercher et extraire l'information
  • APP - Connaître le vocabulaire, les symboles et les unités mise en œuvre
  • APP - Mobiliser les connaissances en rapport avec le problème
  • RÉA - Calculer, utiliser une formule
  • RCO - Restituer des connaissances
Notions
  • Théorème de Pascal
  • Appliquer le principe de transmission de la pression par un fluide incompressible.
  • Citer une application du principe de transmission de la pression par un fluide incompressible.

🧪 Introduction⚓

Titre de l'activité : 🧪 Introduction

🧪 Expérience n°1⚓

Titre de l'activité : 🧪 Expérience n°1

Un sachet en plastique (ou une bouteille reliée à une seringue) percé de petits trous et rempli d'eau.

On exerce une pression sur le liquide.

Question⚓

Q1. (ANA) Qu'observez-vous ?

Question⚓

Q2. (ANA) Que peut-on en conclure ?

🧪 Expérience n°2⚓

Titre de l'activité : 🧪 Expérience n°2

Deux seringues de diamètre différent sont reliées l'une à l'autre par un tube. La seringue au plus grand diamètre et le tube contiennent de l'eau colorée.

→ (RÉA) Nous allons exercer une pression sur le piston de la grande seringue.

→ (RÉA) Nous allons exercer une pression sur le piston de la petite seringue.

Question⚓

Q3. (ANA) Qu'observez-vous ?

Question⚓

Q4. (ANA) Que peut-on en conclure ?

Question⚓

Q5. (RÉA) Schématiser l'expérience.

🧪 Cette pression est-elle transmise INTÉGRALEMENT (c'est-à-dire sans pertes) ?⚓

Titre de l'activité : 🧪 Cette pression est-elle transmise INTÉGRALEMENT (c'est-à-dire sans pertes) ?

Complément : Trois situations d'expériences de vases communicants [Document n°3]

Méthode : Expérience

→ Réaliser l'expérience avec les trois situations. (RÉA)

→ Notez vos observations et vos conclusions dans le tableau ci-dessous. (ANA/COM)

Situation A

Situation B

Situation C

Expérimentation

→ Versons de l'eau dans le système de vases communicants.

→ Ajoutons dans la branche ① de l'huile (liquide non miscible à l'eau).

→ Ajoutons de l'huile dans la branche ② pour rétablir la situation initiale.

Observations

 

 

                                                          

 

 

                                                        

                                                        

Conclusion

X

 

 

 

 

 

 

 

Question⚓

Q6. (RÉA) Réaliser l’expérience et remplir le tableau.

Rappel :

Le poids d'un corps (ou d'un volume de fluide) s'exprime : \(P= {\color{blue} m}\cdot g= {\color{blue} \rho \cdot V}\cdot g\)

Conclusion

Question⚓

Q7. (ANA/COM) Conclure quant au titre du paragraphe.

🚩 Définition : Le principe de Pascal (à savoir)

Q8. (ANA/APP) Complétez le texte suivant :

Un liquide et dans toute qu'il subit.

CorrectionRecommencer

👨‍🎓 Comment les forces pressantes sont-elles transmises ?⚓

Titre de l'activité : 👨‍🎓 Comment les forces pressantes sont-elles transmises ?

Définition : À retenir

L'expérience précédente nous a montré que \(p_1=p_2\). Or, d'après l'Activité n°1, on sait que :    \({\large {p=\dfrac{F}{S} }}\)

En remplaçant les deux pressions par leur valeur, on peut écrire :

\[\fbox{$ {\Large {\text{ } \dfrac{F_1}{S_1} =\dfrac{F_2}{S_2} \text{ } } } $}\]

 

Où \(F_1\) et \(F_2\) sont les poids des colonnes d'huile, et \(S_1\) et \(S_2\) les aires des surfaces de contact.

 

Question⚓

Q9. (ANA/COM) Quelle interprétation pouvez-vous donner si on a des sections de surface différente ?

Question⚓

Q10. (ANA) Donner deux exemples utilisés dans la vie de tous les jours et dans la vie professionnelle.

💪 Petit exercice (les questions sont indépendantes les unes des autres)⚓

Titre de l'activité : 💪 Petit exercice (les questions sont indépendantes les unes des autres)

Le petit piston d'une presse hydraulique a une surface de \(10\ \mathrm{cm^2}\). Il subit une force de \(20\ \mathrm{N}\).

Question⚓

Q11. (RÉA) Calculez la force développée par le grand piston, si celui-ci possède une surface de \(3\ 500\ \mathrm{cm^2}\).

(Résultat à trouver : \(7\ 000\ \mathrm{N}\) ; Aide : Appliquer une des formules de l'activité)

Question⚓

Q12. (RÉA) Pour obtenir une force de \(20\ 000\ \mathrm{N}\)développée par le grand piston d'une presse, déterminez la force exercée sur le petit piston sachant que le rapport des surfaces des pistons vaut \(300\).

(Résultat à trouver : \(66,7\ \mathrm{N}\) ; Aide : Appliquer une des formules de l'activité)

Question⚓

La force \(\vec{F_1}\) est maintenant de \(100\ \mathrm{N}\), la surface en \(S_1\) vaut \(10\ \mathrm{dm^2}\) et la surface en \(S_2\) vaut \(1\ \mathrm{m^2}\).

Q13. (RÉA) Que vaut la pression en B ?

(Résultat à trouver : \(1\ 000\ \mathrm{Pa}\) ; Aide : Appliquer une des formules de l'activité)

Question⚓

Les étriers de freinage des freins à disque d'une voiture doivent être comprimés avec une force de \(10\ 000\ \mathrm{N}\). La pression dans le circuit de freinage atteint \(200\ \mathrm{bar}\).

Q14. (RÉA) Déterminez la surface que doivent avoir les pistons actionnant les étriers de freinage.

(Résultat à trouver : \(5,00 \ \mathrm{cm^2}\) ; Aide : Appliquer une des formules de l'activité)


  • 🧪 Introduction
    • 🧪 Expérience n°1
      • Question⚓
      • Question⚓
    • 🧪 Expérience n°2
      • Question⚓
      • Question⚓
      • Question⚓
  • 🧪 Cette pression est-elle transmise INTÉGRALEMENT (c'est-à-dire sans pertes) ?
    • Question⚓
  • 👨‍🎓 Comment les forces pressantes sont-elles transmises ?
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    • 💪 Petit exercice (les questions sont indépendantes les unes des autres)
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