Flashcards : Biophysique des fluides (56 cartes)

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1Question

Qu’est-ce qu’un fluide ?

Réponse

Un liquide ou un gaz.

2Question

Quand un fluide relève-t-il de l’hydrostatique ?

Réponse

Lorsqu’il est immobile.

3Question

Qu’est-ce qu’un fluide compressible sous l’effet de la pression ?

Réponse

Un fluide dont le volume varie.

4Question

Comment définit-on la masse volumique d’un corps ?

Réponse

Le rapport de sa masse à son volume.

5Question

Dans quelle unité s’exprime la masse volumique ?

Réponse

En kg/m³.

6Question

Quelle formule relie la masse volumique, la masse et le volume ?

Réponse

ρ=mV\rho = \frac{m}{V}

7Question

Quelle est la masse volumique de l’eau ?

Réponse

103 kg/m310^3\ \text{kg/m}^3

8Question

Quelle masse a un litre d’eau ?

Réponse

1 kg.

9Question

Comment définit-on la densité d’un corps ?

Réponse

Le rapport de sa masse volumique à celle d’un corps de référence.

10Question

En quoi la pression se distingue-t-elle de la force et du poids ?

Réponse

La pression est une grandeur distincte de la force et du poids.

11Question

Quelle relation exprime le poids noté PP dans le cours ?

Réponse

P=mgP=mg

12Question

Comment définit-on la pression exercée sur une surface ?

Réponse

C’est le rapport de l’intensité de la composante perpendiculaire de la force à l’aire de la surface.

13Question

Quelle formule donne la pression à partir de la force perpendiculaire et de l’aire ?

Réponse

P=∥F⃗⊥∥S=∥F⃗∥∣cos⁡θ∣SP=\frac{\lVert\vec{F}_{\perp}\rVert}{S}=\frac{\lVert\vec{F}\rVert|\cos\theta|}{S}

14Question

En quelle unité la pression s’exprime-t-elle ?

Réponse

En pascals (Pa), soit en N/m².

15Question

Quelle relation fondamentale de l’hydrostatique vaut dans un fluide de masse volumique constante ?

Réponse

P(M)+ρgzM=cteP(M)+\rho gz_M=\text{cte}

16Question

Que devient la pression à l’interface de deux fluides ?

Réponse

Elle est continue et égale de part et d’autre.

17Question

Quelle relation donne la pression atmosphérique dans un baromètre ?

Réponse

Patm=ρfgHP_{\mathrm{atm}}=\rho_f g H

18Question

Que représente HH dans la relation barométrique ?

Réponse

La différence d’altitude entre les interfaces du liquide et du vide.

19Question

Quelle formule donne la pression au point M sous deux liquides superposés à l’air libre ?

Réponse

P(M)=Patm+ρ1gh1+ρ2gh2P(M)=P_{\mathrm{atm}}+\rho_1 g h_1+\rho_2 g h_2

20Question

Comment sont définies les hauteurs h1h_1 et h2h_2 dans la formule de pression en M ?

Réponse

Ce sont les différences d’altitude positives des couches au-dessus de M.

21Question

Que transmet le théorème de Pascal dans un fluide ?

Réponse

Toute variation de pression appliquée en un point.

22Question

Comment la variation de pression se transmet-elle dans un fluide incompressible ?

Réponse

Intégralement à tous ses points.

23Question

Quelle égalité relie les forces et les surfaces des pistons ?

Réponse

F1S1=F3S3\frac{F_1}{S_1}=\frac{F_3}{S_3}

24Question

Quelle expression donne la force F3F_3 dans le dispositif à pistons ?

Réponse

F3=S3S1F1F_3=\frac{S_3}{S_1}F_1

25Question

Comment se dirige la poussée d’Archimède par rapport au poids ?

Réponse

À l’opposé du poids.

26Question

Quelle est l’intensité de la poussée d’Archimède selon la formule ?

Réponse

TA=ρfluideVimmgT_A=\rho_{\mathrm{fluide}}V_{\mathrm{imm}}g

27Question

Quelle densité relative permet à un objet de flotter partiellement immergé en équilibre ?

Réponse

Une densité inférieure à 1.

28Question

Que devient un objet dont la densité relative au fluide dépasse 1 ?

Réponse

Il coule.

29Question

Que décrit l’hydrodynamique ?

Réponse

Les fluides en mouvement.

30Question

Que décrit l’hydrostatique ?

Réponse

Les fluides immobiles.

31Question

Quelle relation fondamentale s’applique le long d’un écoulement dans un même fluide ?

Réponse

P+ρgz+12ρv2=cteP+\rho gz+\frac{1}{2}\rho v^2=\text{cte}

32Question

Qu’est-ce que le débit volumique d’un fluide ?

Réponse

Le volume traversant une section par unité de temps.

33Question

Quelle formule donne le débit volumique dans une canalisation de section SS et de vitesse vv ?

Réponse

Dv=ΔVΔt=SvD_v=\frac{\Delta V}{\Delta t}=Sv

34Question

Quelle relation lie le débit massique au débit volumique ?

Réponse

Dm=ρDvD_m=\rho D_v

35Question

Que devient le débit volumique sortant dans une canalisation sans perte latérale à débit constant ?

Réponse

Il est égal au débit volumique entrant.

36Question

Quelle relation relie sections et vitesses aux extrémités d’une canalisation sans perte latérale à débit constant ?

Réponse

Seve=SsvsS_e v_e=S_s v_s

37Question

Quelle grandeur physique fondamentale s’exprime en kilogrammes ?

Réponse

La masse mm.

38Question

Quelle grandeur physique fondamentale s’exprime en mètres cubes ?

Réponse

Le volume VV.

39Question

Quels éléments caractérisent une force ?

Réponse

Un point d’application, une direction et une intensité.

40Question

En quelle unité s’exprime l’intensité d’une force ?

Réponse

En newtons.

41Question

Quelle est la densité de l’eau par rapport à l’eau ?

Réponse

1.

42Question

Que fait l’huile lorsque sa densité est inférieure à celle de l’eau ?

Réponse

Elle remonte à la surface.

43Question

Quelle relation relie les pressions en A et B dans un fluide au repos ?

Réponse

PA−PB=ρg(zB−zA)P_A-P_B=\rho g(z_B-z_A)

44Question

Comment varie la pression dans un gaz de masse volumique négligeable en hydrostatique ?

Réponse

Elle est constante en tout point.

45Question

Quelle est l’intensité de la force pressante exercée sur une surface horizontale S au point M ?

Réponse

FM=P(M)SF_M=P(M)S

46Question

Dans quelle direction s’exerce la force pressante sur la surface horizontale dans le cas présenté ?

Réponse

Vers le bas.

47Question

Dans une presse hydraulique, qu’est-ce qui distingue les forces exercées sur des pistons de surfaces différentes ?

Réponse

Elles diffèrent malgré une même variation de pression.

48Question

Quelle relation donne la poussée sur un objet suspendu dans un fluide ?

Réponse

ΠA=T1−T2\Pi_A=T_1-T_2

49Question

Que représente T1T_1 pour un objet suspendu dans un fluide ?

Réponse

La tension du ressort dans l’air.

50Question

À la limite de flottaison d’une barque, comment se compare le volume immergé au volume total ?

Réponse

Le volume immergé égale le volume total.

51Question

Quelle relation décrit la limite de flottaison d’une barque ?

Réponse

ρfluideVtotg=(Mbarque+M)g\rho_{\mathrm{fluide}}V_{\mathrm{tot}}g=(M_{\mathrm{barque}}+M)g

52Question

Quelle vitesse de sortie prédit la relation de Bernoulli pour un grand réservoir ouvert ?

Réponse

vB=2g(zA−zB)v_B=\sqrt{2g(z_A-z_B)}

53Question

Quelles conditions permettent d’utiliser la formule de vitesse de sortie d’un réservoir ouvert ?

Réponse

La pression est atmosphérique aux deux points et la vitesse à la surface est négligeable.

54Question

Qu’est-ce que le débit massique d’un fluide ?

Réponse

La masse traversant une section par unité de temps.

55Question

Comment évolue la vitesse quand la section diminue dans une canalisation à débit constant ?

Réponse

La vitesse augmente.

56Question

Quelles sont les vitesses dans des sections égales d’une canalisation à débit constant ?

Réponse

Elles sont égales.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 24 questions sur Biophysique des fluides.

1. Dans un même fluide de masse volumique constante, quelle quantité reste constante entre différents points à l’équilibre hydrostatique ?

2. Un échantillon a une masse de 6 kg et un volume de 2 m³. Quelle relation permet de calculer sa masse volumique ?

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