Qu’étudie la mécanique des fluides ?
Les lois de l’écoulement des liquides et des gaz soumis à des forces ou à des contraintes.
Qu’étudie l’hydrostatique ?
Les fluides au repos.
Que désigne aussi le terme « hydrostatique » ?
La statique des fluides.
Qu’étudie la dynamique des fluides ?
Les fluides en mouvement.
Qu’est-ce qu’un fluide ?
Un milieu matériel continu et déformable, sans rigidité, dont les particules peuvent se déplacer les unes par rapport aux autres et s’écouler.
Qu’est-ce qui distingue un fluide parfait d’un fluide réel ?
Le fluide parfait néglige les frottements, tandis que le fluide réel tient compte des frottements internes tangentiels.
Quelle direction suit la force exercée sur un élément de surface dans un fluide parfait ?
Elle est normale à l’élément de surface.
Comment varie le volume d’un fluide incompressible avec la pression ?
Il reste constant pour une masse donnée.
Comment varie le volume d’un fluide compressible avec la pression extérieure ?
Il varie avec la pression extérieure.
Quelle formule définit la masse volumique d’un fluide ?
Comment calcule-t-on la densité d’un fluide ?
Que caractérise la viscosité d’un fluide ?
Ses frottements internes et sa résistance à l’écoulement sous l’action d’une force.
Quelle formule exprime la force de frottement entre deux couches fluides ?
Comment calcule-t-on la viscosité cinématique ?
Qu’est-ce que la pression en un point d’un fluide ?
Une grandeur scalaire égale à l’intensité de la force normale par unité de surface.
Quelle formule définit la pression en un point A ?
Comment relier les pressions de deux points d’un fluide incompressible au repos ?
Que provoque une variation de pression en un point d’un fluide incompressible en équilibre ?
La même variation de pression en tout autre point.
Quelle est la résultante des forces de pression relatives sur une paroi verticale plane symétrique ?
.
Comment appelle-t-on le point où le moment résultant des pressions sur une paroi est nul ?
Le centre de poussée.
Où se situe toujours le centre de poussée par rapport au centre de surface ?
Au-dessous de .
Quelle direction et quel sens a la poussée d’Archimède exercée par un fluide ?
Elle est verticale et dirigée vers le haut.
Quelle est la formule de l’intensité de la poussée d’Archimède ?
Quand l’équilibre d’un solide immergé hétérogène est-il stable ?
Lorsque le centre de poussée G est au-dessus du centre de gravité Gs.
Quelle relation traduit l’équilibre d’un densimètre cylindrique flottant ?
Quelle condition assure la stabilité verticale du densimètre selon les hauteurs de gravité ?
Quelle formule donne la tension d’un fil tenant un cylindre d’acier immergé dans l’huile ?
Quand un écoulement est-il permanent ?
Lorsque le champ des vecteurs vitesse des particules fluides est constant dans le temps.
Un écoulement permanent est-il nécessairement uniforme dans l’espace ?
Non, il peut ne pas être uniforme dans l’espace.
Quelle relation traduit la conservation du débit volumique entre deux sections ?
Qu’est-ce que le débit massique d’un fluide ?
La masse traversant une section par unité de temps.
Qu’est-ce que le débit volumique d’un fluide ?
Le volume traversant une section par unité de temps.
Comment calculer le débit volumique à partir de la section et de la vitesse moyenne ?
.
Quelles conditions permettent d’appliquer Bernoulli sans échange de travail ?
Fluide parfait incompressible, écoulement permanent et conduite parfaitement lisse.
Quelle relation de Bernoulli relie deux points sans échange de travail ?
Quelle relation exprime le théorème d’Euler entre l’entrée et la sortie d’un fluide isolé ?
Quelle relation exprime la continuité dans un Venturi entre les vitesses et les diamètres ?
Quelle différence de pression le manomètre à mercure mesure-t-il dans un Venturi ?
Quelle formule donne le débit volumique du Venturi horizontal idéal de rapport diamétral 3 ?
Quelle formule donne le débit volumique dans une conduite circulaire ?
Quelle formule donne la puissance absorbée par une pompe entre deux réservoirs ouverts ?
Comment la puissance absorbée d’une pompe dépend-elle de sa puissance utile et de son rendement ?
Quelle formule donne la puissance utile récupérée par une turbine entre deux surfaces libres ?
Que simule la mécanique des fluides numérique (CFD) ?
Les écoulements en résolvant leurs équations à l’aide d’ordinateurs.
Comment se comporte un fluide réel au repos ?
Il se comporte comme un fluide parfait, avec des forces de contact perpendiculaires aux surfaces.
Quels fluides sont considérés comme incompressibles et compressibles ?
Les liquides sont considérés comme incompressibles et les gaz comme compressibles.
De quoi dépend la viscosité d’un fluide newtonien ?
Elle est constante ou dépend seulement de la température.
Quels fluides servent de référence pour calculer la densité des liquides et des gaz ?
L’eau pour les liquides et l’air pour les gaz.
Quelles sont les unités de la viscosité dynamique et de la viscosité cinématique ?
La viscosité dynamique s’exprime en Pa·s, équivalent à kg/(m·s), et la viscosité cinématique en m²/s.
À quelle valeur en m²/s correspond un stokes ?
Comment s’écrit la force élémentaire de pression avec la normale extérieure ?
Quelle est l’unité internationale de pression et son équivalence en unités SI ?
Le pascal, avec .
À combien de pascals correspond approximativement un bar ?
.
Quelle quantité reste constante avec l’altitude dans un même fluide incompressible au repos ?
Quel est le moment des forces de pression relatives en ?
.
Que représente dans le moment des forces de pression ?
Le moment quadratique de la surface par rapport à l’axe passant par .
Où se trouve le centre de poussée d’une paroi symétrique ?
Sur l’axe passant par le centre de surface.
Quelle relation donne la position du centre de poussée d’une paroi ?
.
De quoi dépend la poussée exercée sur le contour d’un solide immergé ?
Du volume de fluide déplacé.
Comment équilibrent-elles les forces sur un volume de fluide au repos délimité par un contour fermé ?
Le poids et les forces de pression extérieures s’équilibrent.
Quelle est la résultante des forces de pression sur un solide remplaçant un fluide déplacé ?
Elle est opposée au poids du fluide déplacé.
Où se situe le centre de poussée d’un solide immergé homogène ?
Il coïncide avec le centre de gravité du solide.
Quel est l’équilibre d’un solide immergé homogène ?
Il est indifférent.
Quelle masse volumique indique le densimètre immergé sur 250 mm, contre 200 mm dans l’eau à 1000 kg/m³ ?
800 kg/m³.
À quelle hauteur immergée correspond la masse volumique minimale mesurable par le densimètre ?
400 mm.
Quelle masse volumique minimale le densimètre peut-il mesurer ?
500 kg/m³.
Sous quelle masse volumique le densimètre décrit reste-t-il verticalement stable ?
10 000 kg/m³.
Pourquoi le mercure pose-t-il un problème de stabilité pour ce densimètre ?
Sa masse volumique est de 13 600 kg/m³.
Quelle méthode retrouve la tension du cylindre en considérant les pressions sur ses faces ?
La relation fondamentale de l’hydrostatique.
Quelle orientation ont les forces latérales sur le cylindre immergé ?
Elles sont perpendiculaires à l’axe vertical.
Quelle propriété caractérise un fluide incompressible ?
Sa masse volumique est constante.
Quels effets implique un écoulement non permanent ?
Des effets d’inertie des masses fluides.
Comment s’écrit le rendement d’une pompe ?
Quelle formule donne la vitesse amont d’un Venturi horizontal idéal de rapport diamétral 3 ?
Quel débit volumique obtient-on pour D = 9 cm, d = 3 cm et h = 4 mm ?
Environ .
Quelle formule relie la pression au point de raccordement d’un tube piézométrique à son altitude ?
Quelle relation exprime Bernoulli avec échange de travail entre deux sections ?
Comment calculer la puissance récupérée sur l’arbre d’une turbine ?
Quelle formule donne la force exercée par un jet dévié sur un obstacle ?
Quel est l’angle de déflexion du jet dans l’exercice décrit ?
120°.
Quelle tension obtient-on pour le cylindre avec les données indiquées ?
430 N.
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1. Quel domaine étudie les lois de l’écoulement des liquides et des gaz soumis à des forces ou à des contraintes ?
2. Dans un dispositif, l’eau est immobile dans un réservoir tandis qu’elle circule dans un tuyau relié à celui-ci. Quelle branche étudie respectivement l’eau dans le réservoir puis dans le tuyau ?
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