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Chapitre : Description d'un fluide au repos
Dans ce chapitre, nous étudions les propriétés d'un fluide au repos, tant à l'échelle macroscopique que microscopique. Un fluide est une substance qui peut s'écouler et adopte la forme de son contenant.
À l'échelle macroscopique, un fluide au repos n'a pas de déformation permanente et son mouvement est négligeable. Les gaz et les liquides sont des exemples de fluides. À l'échelle microscopique, la description d'un fluide en repos repose sur le modèle cinétique des gaz. Les particules qui composent le fluide sont en constante agitation thermique, créant une pression sur les parois du contenant.
La notion de force pressante est essentielle pour comprendre le comportement des fluides. Elle agit perpendiculairement à la surface de contact entre le fluide et le contenant. La direction de la force pressante est normale à la surface, et le sens est vers l'intérieur du fluide. Sa valeur est proportionnelle à la pression dans le fluide.
Dans un fluide incompressible au repos, la pression est uniforme dans tout le fluide. C'est la loi fondamentale de la statique des fluides. Cela signifie que si l'on considère deux points quelconques à l'intérieur du fluide, la pression est la même en ces points. De plus, la pression exercée par le fluide est transmise intégralement dans toutes les directions.
Pour les gaz au repos, la loi de Mariotte stipule que la pression est inversement proportionnelle au volume occupé, à condition que la température reste constante. Ainsi, si le volume du gaz diminue, sa pression augmente, et vice versa. Cette loi est valable pour les gaz idéaux à basse pression et à des températures modérées.
En résumé, ce chapitre sur la description d'un fluide au repos met en évidence la distinction entre l'échelle macroscopique et microscopique, la notion de force pressante agissant sur les parois du contenant, la loi fondamentale de la statique des fluides pour les fluides incompressibles et la loi de Mariotte pour les gaz au repos. La compréhension de ces concepts est essentielle pour aborder les propriétés des fluides en mouvement et les différents phénomènes observés dans la vie quotidienne et en sciences.