Qu'est-ce qu'un fluide ?
Une matière sans forme propre qui prend la forme du récipient.
Quelle propriété distingue les gaz des liquides ?
Les gaz sont très compressibles et expansibles.
Quelle propriété caractérise les liquides par rapport aux gaz ?
Les liquides ont un volume défini et sont pratiquement incompressibles.
Pourquoi la circulation des fluides biologiques est-elle indispensable ?
Elle est indispensable au développement des animaux et des plantes.
Donnez un exemple de fluide biologique important.
Le sang.
Pourquoi la limite entre liquides et solides est-elle floue ?
Certains fluides très visqueux se comportent comme des solides.
Comment certaines poudres très fines se comportent-elles ?
Elles se comportent comme des liquides.
Qu'est-ce qu'une force en physique ?
Une grandeur vectorielle représentant une action exercée sur un objet.
Quels sont les éléments caractéristiques d'une force ?
Une direction, un sens, une intensité et un point d’application.
Quelles forces agissent sur un objet posé au sol ?
Le poids et la réaction du sol égale et opposée au poids.
Quand un objet posé au sol se déplace-t-il ?
Quand la force appliquée dépasse la force de frottement.
Quels effets une force peut-elle avoir sur un objet ?
Déplacer, modifier la trajectoire ou déformer l’objet.
Quelle est la formule du principe fondamental de la dynamique ?
F = mγ, où F est la résultante des forces, m la masse, γ l’accélération.
Quelle est la dimension de l’accélération et de la force ?
Accélération : LT⁻², force : MLT⁻².
Quelle est l’unité SI de la force et son équivalence ?
Le newton, égal à kg·m·s⁻².
Qu'est-ce que la masse volumique d'un corps ?
Le rapport de sa masse sur son volume.
Quelle est la masse volumique de l'eau à 20 °C ?
1000 kg·m⁻³.
Comment varie la masse volumique des solides et liquides incompressibles avec la température ?
Elle varie peu avec la température.
Comment varie le volume des solides et liquides incompressibles avec la pression ?
Le volume est indépendant de la pression.
Comment varie la masse volumique des gaz avec la pression et la température ?
Elle varie fortement avec la pression et la température.
Que se passe-t-il au volume d'un gaz quand la température augmente ?
Le volume augmente.
Qu'est-ce que la densité relative ?
Le rapport entre la masse volumique d'un corps et celle d'un corps de référence.
Quelle est la référence pour la densité relative des gaz ?
L'air, avec température et pression précisées.
Comment se définit la pression dans un fluide ?
La pression est une force surfacique p = F/S.
Pourquoi la pression est-elle souvent traitée comme une grandeur scalaire ?
Parce que son orientation est fréquemment négligée.
Quelle est la caractéristique de la pression dans un liquide sur une surface horizontale ?
Elle est identique en tout point de cette surface.
Quelle est la dimension de la pression en unités fondamentales ?
ML⁻¹T⁻².
Quelle est l'unité SI de la pression et son équivalence en kg, m, s ?
Le pascal, 1 Pa = 1 kg·m⁻¹·s⁻².
Quelle valeur en pascals correspond à un millimètre de mercure (Torr) ?
133,3 pascals.
Comment s'exprime la pression artérielle en centimètres de mercure ?
En cmHg, par exemple 12-8 cmHg pour systolique et diastolique.
Qu'est-ce que l'énergie dans un système ?
La capacité d'un système à produire un travail.
Que montre l'expérience de Joule concernant l'agitation mécanique ?
Elle peut élever la température d'un fluide en transformant un travail mécanique en chaleur.
Qu'impose la loi de conservation de l'énergie ?
L'énergie ne peut être ni créée ni détruite, seulement transformée.
Quelles variations d'énergie sont appréciables ?
Seules les variations d'énergie sont appréciables.
Quelle est la relation entre travail et variation d'énergie ?
dW = -ΔE.
Quelle est la dimension de l'énergie ?
ML²T⁻².
Quelle est l'unité SI de l'énergie ?
Le joule, égal à kg·m²·s⁻².
Comment s'exprime le travail élémentaire d'une force lors d'un déplacement dl ?
Le travail élémentaire est dW = F · dl · cos α.
Quand le travail d'une force est-il moteur ?
Le travail est moteur quand la force favorise le déplacement.
Quand le travail d'une force est-il résistant ?
Le travail est résistant quand la force s'oppose au déplacement.
Quels sont des exemples de travaux moteurs ?
La chute d'une masse et la détente d'un gaz sont des travaux moteurs.
Quels sont des exemples de travaux résistants ?
La compression d'un gaz et l'élévation d'une masse sont des travaux résistants.
Comment s'écrit le travail d'un piston exerçant une force de pression ?
Le travail s'écrit dW = p · S · dl · cos α.
Que représente S·dl dans le travail d'un piston ?
S·dl est le volume balayé par le piston.
Quelle est la formule de la force de pression sur une surface S ?
La force de pression vaut Fp = p · S.
Qu'est-ce que la viscosité dans un fluide ?
La viscosité est liée aux frottements internes entre couches du fluide.
Comment varie la vitesse des lames dans un écoulement visqueux entre lames parallèles ?
La lame entraînée se déplace plus vite que les lames voisines, la lame fixe est immobile.
Comment se définit le taux de cisaillement ?
Le taux de cisaillement est le gradient de vitesse selon la distance, au = dv/dx.
Quelle est l'unité du taux de cisaillement ?
Le taux de cisaillement s'exprime en secondes inverse (s⁻¹).
Qu'est-ce que le cisaillement dans un fluide ?
Le cisaillement est le déplacement relatif des lames de fluide entre elles.
Quelle formule exprime la force de résistance à l'écoulement visqueux ?
La force est f = η S (dv/dx) avec η coefficient de viscosité dynamique.
Comment se comporte un écoulement laminaire ?
Comme un empilement de lames parallèles aux solides.
Qu'est-ce que le débit volumique ?
Le volume de liquide traversant une section par unité de temps.
Quelle est la dimension du débit volumique ?
L³T⁻¹.
Dans quelle unité SI s'exprime le débit volumique ?
En mètres cubes par seconde (m³·s⁻¹).
Quelle est l'équation de continuité pour un liquide incompressible en régime stationnaire ?
D_v = S_1v_1 = S_2v_2 = constante.
Que vaut le débit entrant dans une canalisation mère ramifiée ?
La somme des débits sortants.
Comment se définit le régime stationnaire ?
La vitesse en un point dépend seulement de sa position, pas du temps.
De quoi est composé le sang ?
Le sang est composé de plasma et de cellules en suspension.
Qu'est-ce que l'hématocrite ?
L'hématocrite est le rapport du volume des globules rouges au volume sanguin total en pourcentage.
Quelle est la valeur normale de l'hématocrite ?
La valeur normale de l'hématocrite est d'environ 45 %.
Comment mesure-t-on l'hématocrite ?
L'hématocrite est mesuré après centrifugation du sang.
Que se passe-t-il dans le tube après centrifugation pour mesurer l'hématocrite ?
Les globules rouges se placent au fond, le plasma au-dessus, et les leucocytes et plaquettes entre les deux.
Comment varie la viscosité du sang avec le taux de cisaillement ?
La viscosité du sang diminue lorsque le taux de cisaillement augmente.
Quelle différence caractérise un fluide newtonien d'un fluide non newtonien ?
Un fluide newtonien a une viscosité constante quelle que soit la contrainte appliquée.
Quels sont des exemples de fluides non newtoniens ?
Le sang, les gels, les boues, les pâtes, les suspensions et les émulsions sont des fluides non newtoniens.
Quelle formule donne le débit laminaire dans un capillaire selon Poiseuille ?
D = (π/8η) × (Δp/l) × r⁴.
Où la vitesse est-elle maximale dans la loi de Poiseuille ?
Au centre du tube.
Quel type de liquide et régime concerne la loi de Poiseuille ?
Un liquide visqueux en régime laminaire.
Quelle est la fonction du viscosimètre d’Ostwald ?
Mesurer le temps d’écoulement d’un volume entre deux repères.
Quelle relation exprime la viscosité relative avec un viscosimètre d’Ostwald ?
η/η₀ = (ρ t) / (ρ₀ t₀).
Que représentent t et t₀ dans la formule de viscosité relative ?
Les temps d’écoulement de la solution et du solvant.
Quelle formule donne la loi d’Einstein II pour une molécule sphérique ?
η/η₀ = 1 + 6,3×10²¹ r³ c.
Qu'exprime le coefficient de viscosité η ?
La force de frottement entre deux surfaces unitaires pour un gradient de vitesse égal à 1.
Quelle est la dimension du coefficient de viscosité ?
ML⁻¹T⁻¹.
Dans quelles unités SI s'exprime le coefficient de viscosité ?
En kg·m⁻¹·s⁻¹ ou en Pa·s (poiseuille).
Quelle est la valeur de 1 poise en Pa·s ?
1 P = 0,1 Pa·s.
De quoi dépend la viscosité d'un fluide ?
De la température, de la pression et de la composition du fluide.
Quelle est la formule de la loi d’Einstein pour la viscosité d’une solution ?
η = η₀[1 + kΦ] avec k = 2,6 pour une sphère.
Que représente Φ dans la loi d’Einstein ?
Le volume relatif des particules ou molécules.
Comment se définit la viscosité relative η_r ?
η_r = η / η_eau, sans dimension ni unité.
Teste tes connaissances avec un QCM de 38 questions sur Fluides, forces et viscosité.
1. Quelle propriété caractérise la densité relative d’un corps ?
2. Quelle unité du Système international correspond au coefficient de viscosité ?
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