B-XII Statique des fluides. Capillarité.



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Mots-clefs : fluide parfait, loi de l'hydrostatique, vases communicants, baromètre, paradoxe hydrostatique, crève-tonneau, presse hydraulique, forces pressantes, poussée d'Archimède, centre de poussée, équilibre des corps flottants, métacentre de poussée, pilonnement, tangage, roulis, corps immergés, stabilité de l'atmosphère, modèles isotherme, adiabatiques sec et humide, effet de foehn, aérostat, ballon atmosphérique; énergie de surface, tension superficielle, forces de capillarité, angle de raccordement, surface minimale, surface de Plateau, coalescence, formule de Laplace, loi de Jurin, forme d'une goutte, compte-gouttes, ascension d'un liquide sur une paroi.

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Ci-dessous l'introduction du chapitre :

On démontre rapidement la loi fondamentale de la statique des fluides que l'on applique tout d'abord aux liquides dont on étudie le champ de pression, avec les applications classiques des vases communicants et du baromètre; on illustre le paradoxe hydrostatique par le crève-tonneau et la presse hydraulique; on montre sur un exemple comment calculer les forces pressantes et moments dynamiques exercés sur une paroi. On établit la formule de la poussée d'Archimède et l'on étudie la stabilité des corps flottants vis-à-vis des mouvements de pilonnement, de tangage et de roulis, puis celui des corps immergés.

On applique ensuite la loi fondamentale à un gaz dont on établit le champ de pression dans différents modèles: isotherme, adiabatiques sec et humide; on étudie les conditions de stabilité de l'atmosphère. On donne quelques indications sur des aérostats de conceptions diverses.

On montre l'existence d'une énergie de surface donc de forces de tension superficielle, puis d'angles de raccordement. On donne quelques indications sur les surfaces minimales que prennent les lames de liquide. On démontre la formule de Laplace et l'on explore quelques-unes de ses conséquences: ascension d'un liquide sur une paroi verticale ou dans un tube capillaire (loi de Jurin), forme d'une goutte posée sur un plan horizontal, compte-gouttes.

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