École intermédiaireActivités sur le principe de Pascal

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Auteur: Robert Simon
Date De Création: 18 Juin 2021
Date De Mise À Jour: 16 Novembre 2024
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École intermédiaireActivités sur le principe de Pascal - Science
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Contenu

Un changement de pression appliqué à un fluide confiné est transmis sans diminution à chaque point du fluideet aux parois du conteneur. C’est une affirmation du principe de Pascal, qui est à la base du vérin hydraulique que vous voyez dans le garage. Le relativement petitla force exercée sur un piston entraîne le deuxième piston situé sous la voiture vers le haut, car la pression est transférée d'un piston à l'autre par un fluide intermédiaire. Toipeut démontrer ce transfert de pression dans la classe sans utiliser de pistons ou d’autres équipements complexes.


Ballon

Montez sur un ballon et l'augmentation de la pressionest répartie dans tout l'intérieur du ballon. L'amincissement des murs et son éventuel éclatement démontrent cette transmission de l'augmentation de la pression. Cet exemple est assez simple,et ne donne pas vraiment la subtilité du principe.

Oeuf

Placez un œuf dans un sac en plastique, par précaution. Ensuite, essayez d'écraser l'oeuf avec une main nue,en veillant à enrouler vos doigts le plus possible autour de la circonférence de l'œuf. L’œuf ne se cassera pas, car la pression extérieure est répartie uniformément,et le liquide à l'intérieur de l'œuf repousse de manière uniforme. C’est comme jeter l’œuf dans un océan profond. Il ne serait toujours pas briser un mile,parce que la pression à l'intérieur et à l'extérieur se construisent et s'opposent uniformément.


Bouteille

La démonstration en bouteille de verre du principe de Pascal est bien plus dramatique.Sélectionnez une bouteille en verre avec un bouchon à vis. Remplissez-le d'eau presque jusqu'au sommet. Visser le capuchon. Tenez la bouteille par-dessus l'évier de laboratoire de la classe. Frappez le capuchon avec la boule du pouce (leéminence thénar). Avec assez de force soudaine, le fond de la bouteille tombera, ainsi que tout le liquide à l'intérieur. La couture circulaire où le fond est joint au reste de la bouteillependant la fabrication est l'endroit où la rupture se produit. Cette démonstration est toutefois plus facile à réaliser avec un maillet en caoutchouc.

La raison de cette démonstration est que leL'augmentation soudaine de la pression est transférée à travers la bouteille, selon le principe de Pascal. Une répartition uniforme de la force exerce une pression sur le fond de la bouteille. La couture justeAu-dessus du fond se trouve le «joint» le plus faible de la bouteille, c’est donc là que la bouteille cède. Notez que parce que le bouchon de la bouteille est beaucoupplus petit que le fond de la bouteille, le liquide à l'intérieur exerce plus de force sur le fond que la main sur le fluide. En outre, le fond doit être déplacé vers l'extérieurseulement à une échelle moléculaire - la largeur de quelques atomes - pour rompre la couture au fond, tandis que la main frappe le capuchon vers l'intérieur sur une distance beaucoup plus grande. Donc,le fond tombe en étant soumis à une force plus grande, bien que sur une distance plus courte.


Rappelez-vous que l’énergie, en tant que travail, est la force multipliée par la distance sur laquelle elle est appliquée.Par conséquent, l’énergie est conservée dans cette démonstration car la force exercée sur le fond de la bouteille déplace le fond sur une distance aussi réduite. Comme une nacelle de mécanicien, la bouteilleLa démonstration associe à la fois le principe de Pascal et le concept d’effet de force de la loupe tout en préservant l’énergie.