Contenu
- Navires et sous-marins
- Les déversements de pétrole
- Systèmes de plomberie
- Répartition du poids de l'avion
La densité est une propriété physique largement utilisée de la matière, définie techniquement comme une masse divisée par un volume. Un oreiller en plumes est moins dense qu'une brique de même taille car son volume est identique mais sa masse est bien moindre que celle de la brique. Vous avez probablement déjà rencontré l'une des applications pratiques importantes de la densité, peut-être même sans le savoir.
Navires et sous-marins
Une application bien connue de la densité consiste à déterminer si un objet flotte ou non sur l'eau. Si la densité des objets est inférieure à la densité de l’eau, elle flottera; si sa densité est inférieure à celle de l'eau, il coulera. Les navires peuvent flotter parce qu'ils ont des citernes à ballast qui retiennent l'air; ces réservoirs fournissent de grands volumes de faible masse, diminuant ainsi la densité du navire. Avec la force de flottabilité que l'eau exerce sur le navire, cette densité réduite permet au navire de flotter. En fait, les sous-marins plongent sous la surface de l'eau en vidant leurs citernes à ballast.
Les déversements de pétrole
Comme les navires, le pétrole flotte parce qu'il est moins dense que l'eau, mais contrairement aux navires, le pétrole ne nécessite aucune ingénierie particulière. L’huile est naturellement moins dense que l’eau, c’est pourquoi même les vinaigrettes à l’huile et au vinaigre se séparent, l’huile flottant sur le vinaigre à base d’eau. Bien que les déversements d'hydrocarbures nuisent à l'environnement, la capacité de l'huile à flotter facilite le nettoyage.
Systèmes de plomberie
L'écoulement de fluide dans une conduite est une application importante de la densité dans le monde réel régie par une relation connue sous le nom d'équation de Bernoullis. L'équation de Bernoullis est une utilisation particulière du concept de conservation de l'énergie. Il en résulte que la densité du fluide affecte la vitesse, la pression et même la hauteur du fluide. Toutes choses étant égales par ailleurs, un fluide de plus grande densité s'écoulera dans un tuyau avec une pression, une vitesse ou une hauteur inférieures, respectivement. Les ingénieurs s’appuient sur l’équation de Bernoullis lorsqu’ils conçoivent des barrages et des projets de plomberie à grande échelle.
Répartition du poids de l'avion
L'équation de Bernoullis explique également la capacité d'un avion à voler, bien que ce phénomène repose principalement sur la pression et la vitesse, et non sur la densité. Cependant, la densité joue un rôle supplémentaire en vol. La répartition du poids à bord de l'avion change à mesure que les moteurs consomment du carburant, de sorte que la densité de l'avion n'est pas uniforme. Cette perte de masse entraîne un centre de masse déplacé, et les pilotes doivent faire des ajustements pendant le vol pour tenir compte de ces changements.