Appliquer la loi fondamentale de la statique des fluides
Quand l'utiliser : L'énoncé demande la pression en un point d'un liquide, ou l'écart de pression entre deux points
- 1 Nommer les deux points A et B et vérifier qu'ils sont dans le MÊME liquide, continu et au repos.
- 2 Choisir l'axe vertical orienté vers le haut et donner les altitudes, ou la différence d'altitude, en mètres.
- 3 Écrire la relation fournie avec les indices dans l'ordre : PB−PA=ρg(zA−zB).
- 4 Dire la pression connue : à une surface libre, c'est la pression atmosphérique.
- 5 Calculer en pascals, puis contrôler le sens : le point le plus bas doit avoir la pression la plus grande.
- 6 Conclure en précisant s'il s'agit d'une pression absolue ou relative.
Phrase de conclusion
« Les points S et M appartiennent à la même eau au repos. Avec l'axe z vers le haut : PM−PS=ρg(zS−zM)=1,00×103×9,81×3,0=2,9×104 Pa, donc PM=1,013×105+0,29×105=1,31×105 Pa (pression absolue). »
Le piège : Sauter la première étape : deux points séparés par un autre fluide ne se relient pas directement.
Barème : 1 point pour le choix des points et la justification du même fluide, 1 point pour la relation correctement écrite, 1 point pour le calcul en unités SI, 0,5 point pour le contrôle du sens.
Tester une loi avec des mesures
Quand l'utiliser : L'énoncé donne un tableau de mesures et demande si la loi de Mariotte ou la loi de la statique est vérifiée
- 1 Calculer pour chaque mesure la grandeur que la loi prévoit constante : le produit P·V, ou le rapport ΔP/h.
- 2 Comparer l'écart entre ces valeurs à l'incertitude de lecture.
- 3 Si l'écart dépasse l'incertitude, chercher la condition en défaut avant d'accuser la loi : quantité de gaz mal définie, température non constante, pression trop forte.
- 4 Conclure par une phrase qui cite la loi et ses conditions.
Phrase de conclusion
« Les produits P·V valent tous la même valeur à la précision des mesures près : la loi de Mariotte est vérifiée pour cette quantité d'air, à température constante. »
Le piège : Oublier une partie du gaz, celle du tuyau ou du capteur : le produit dérive alors sans que la loi soit en cause.