Flashcard: Fluides, forces et viscosité — 81 carte

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1Domanda

Qu'est-ce qu'un fluide ?

Risposta

Une matière sans forme propre qui prend la forme du récipient.

2Domanda

Quelle propriété distingue les gaz des liquides ?

Risposta

Les gaz sont très compressibles et expansibles.

3Domanda

Quelle propriété caractérise les liquides par rapport aux gaz ?

Risposta

Les liquides ont un volume défini et sont pratiquement incompressibles.

4Domanda

Pourquoi la circulation des fluides biologiques est-elle indispensable ?

Risposta

Elle est indispensable au développement des animaux et des plantes.

5Domanda

Donnez un exemple de fluide biologique important.

Risposta

Le sang.

6Domanda

Pourquoi la limite entre liquides et solides est-elle floue ?

Risposta

Certains fluides très visqueux se comportent comme des solides.

7Domanda

Comment certaines poudres très fines se comportent-elles ?

Risposta

Elles se comportent comme des liquides.

8Domanda

Qu'est-ce qu'une force en physique ?

Risposta

Une grandeur vectorielle représentant une action exercée sur un objet.

9Domanda

Quels sont les éléments caractéristiques d'une force ?

Risposta

Une direction, un sens, une intensité et un point d’application.

10Domanda

Quelles forces agissent sur un objet posé au sol ?

Risposta

Le poids et la réaction du sol égale et opposée au poids.

11Domanda

Quand un objet posé au sol se déplace-t-il ?

Risposta

Quand la force appliquée dépasse la force de frottement.

12Domanda

Quels effets une force peut-elle avoir sur un objet ?

Risposta

Déplacer, modifier la trajectoire ou déformer l’objet.

13Domanda

Quelle est la formule du principe fondamental de la dynamique ?

Risposta

F = mγ, où F est la résultante des forces, m la masse, γ l’accélération.

14Domanda

Quelle est la dimension de l’accélération et de la force ?

Risposta

Accélération : LT⁻², force : MLT⁻².

15Domanda

Quelle est l’unité SI de la force et son équivalence ?

Risposta

Le newton, égal à kg·m·s⁻².

16Domanda

Qu'est-ce que la masse volumique d'un corps ?

Risposta

Le rapport de sa masse sur son volume.

17Domanda

Quelle est la masse volumique de l'eau à 20 °C ?

Risposta

1000 kg·m⁻³.

18Domanda

Comment varie la masse volumique des solides et liquides incompressibles avec la température ?

Risposta

Elle varie peu avec la température.

19Domanda

Comment varie le volume des solides et liquides incompressibles avec la pression ?

Risposta

Le volume est indépendant de la pression.

20Domanda

Comment varie la masse volumique des gaz avec la pression et la température ?

Risposta

Elle varie fortement avec la pression et la température.

21Domanda

Que se passe-t-il au volume d'un gaz quand la température augmente ?

Risposta

Le volume augmente.

22Domanda

Qu'est-ce que la densité relative ?

Risposta

Le rapport entre la masse volumique d'un corps et celle d'un corps de référence.

23Domanda

Quelle est la référence pour la densité relative des gaz ?

Risposta

L'air, avec température et pression précisées.

24Domanda

Comment se définit la pression dans un fluide ?

Risposta

La pression est une force surfacique p = F/S.

25Domanda

Pourquoi la pression est-elle souvent traitée comme une grandeur scalaire ?

Risposta

Parce que son orientation est fréquemment négligée.

26Domanda

Quelle est la caractéristique de la pression dans un liquide sur une surface horizontale ?

Risposta

Elle est identique en tout point de cette surface.

27Domanda

Quelle est la dimension de la pression en unités fondamentales ?

Risposta

ML⁻¹T⁻².

28Domanda

Quelle est l'unité SI de la pression et son équivalence en kg, m, s ?

Risposta

Le pascal, 1 Pa = 1 kg·m⁻¹·s⁻².

29Domanda

Quelle valeur en pascals correspond à un millimètre de mercure (Torr) ?

Risposta

133,3 pascals.

30Domanda

Comment s'exprime la pression artérielle en centimètres de mercure ?

Risposta

En cmHg, par exemple 12-8 cmHg pour systolique et diastolique.

31Domanda

Qu'est-ce que l'énergie dans un système ?

Risposta

La capacité d'un système à produire un travail.

32Domanda

Que montre l'expérience de Joule concernant l'agitation mécanique ?

Risposta

Elle peut élever la température d'un fluide en transformant un travail mécanique en chaleur.

33Domanda

Qu'impose la loi de conservation de l'énergie ?

Risposta

L'énergie ne peut être ni créée ni détruite, seulement transformée.

34Domanda

Quelles variations d'énergie sont appréciables ?

Risposta

Seules les variations d'énergie sont appréciables.

35Domanda

Quelle est la relation entre travail et variation d'énergie ?

Risposta

dW = -ΔE.

36Domanda

Quelle est la dimension de l'énergie ?

Risposta

ML²T⁻².

37Domanda

Quelle est l'unité SI de l'énergie ?

Risposta

Le joule, égal à kg·m²·s⁻².

38Domanda

Comment s'exprime le travail élémentaire d'une force lors d'un déplacement dl ?

Risposta

Le travail élémentaire est dW = F · dl · cos α.

39Domanda

Quand le travail d'une force est-il moteur ?

Risposta

Le travail est moteur quand la force favorise le déplacement.

40Domanda

Quand le travail d'une force est-il résistant ?

Risposta

Le travail est résistant quand la force s'oppose au déplacement.

41Domanda

Quels sont des exemples de travaux moteurs ?

Risposta

La chute d'une masse et la détente d'un gaz sont des travaux moteurs.

42Domanda

Quels sont des exemples de travaux résistants ?

Risposta

La compression d'un gaz et l'élévation d'une masse sont des travaux résistants.

43Domanda

Comment s'écrit le travail d'un piston exerçant une force de pression ?

Risposta

Le travail s'écrit dW = p · S · dl · cos α.

44Domanda

Que représente S·dl dans le travail d'un piston ?

Risposta

S·dl est le volume balayé par le piston.

45Domanda

Quelle est la formule de la force de pression sur une surface S ?

Risposta

La force de pression vaut Fp = p · S.

46Domanda

Qu'est-ce que la viscosité dans un fluide ?

Risposta

La viscosité est liée aux frottements internes entre couches du fluide.

47Domanda

Comment varie la vitesse des lames dans un écoulement visqueux entre lames parallèles ?

Risposta

La lame entraînée se déplace plus vite que les lames voisines, la lame fixe est immobile.

48Domanda

Comment se définit le taux de cisaillement ?

Risposta

Le taux de cisaillement est le gradient de vitesse selon la distance,  au = dv/dx.

49Domanda

Quelle est l'unité du taux de cisaillement ?

Risposta

Le taux de cisaillement s'exprime en secondes inverse (s⁻¹).

50Domanda

Qu'est-ce que le cisaillement dans un fluide ?

Risposta

Le cisaillement est le déplacement relatif des lames de fluide entre elles.

51Domanda

Quelle formule exprime la force de résistance à l'écoulement visqueux ?

Risposta

La force est f = η S (dv/dx) avec η coefficient de viscosité dynamique.

52Domanda

Comment se comporte un écoulement laminaire ?

Risposta

Comme un empilement de lames parallèles aux solides.

53Domanda

Qu'est-ce que le débit volumique ?

Risposta

Le volume de liquide traversant une section par unité de temps.

54Domanda

Quelle est la dimension du débit volumique ?

Risposta

L³T⁻¹.

55Domanda

Dans quelle unité SI s'exprime le débit volumique ?

Risposta

En mètres cubes par seconde (m³·s⁻¹).

56Domanda

Quelle est l'équation de continuité pour un liquide incompressible en régime stationnaire ?

Risposta

D_v = S_1v_1 = S_2v_2 = constante.

57Domanda

Que vaut le débit entrant dans une canalisation mère ramifiée ?

Risposta

La somme des débits sortants.

58Domanda

Comment se définit le régime stationnaire ?

Risposta

La vitesse en un point dépend seulement de sa position, pas du temps.

59Domanda

De quoi est composé le sang ?

Risposta

Le sang est composé de plasma et de cellules en suspension.

60Domanda

Qu'est-ce que l'hématocrite ?

Risposta

L'hématocrite est le rapport du volume des globules rouges au volume sanguin total en pourcentage.

61Domanda

Quelle est la valeur normale de l'hématocrite ?

Risposta

La valeur normale de l'hématocrite est d'environ 45 %.

62Domanda

Comment mesure-t-on l'hématocrite ?

Risposta

L'hématocrite est mesuré après centrifugation du sang.

63Domanda

Que se passe-t-il dans le tube après centrifugation pour mesurer l'hématocrite ?

Risposta

Les globules rouges se placent au fond, le plasma au-dessus, et les leucocytes et plaquettes entre les deux.

64Domanda

Comment varie la viscosité du sang avec le taux de cisaillement ?

Risposta

La viscosité du sang diminue lorsque le taux de cisaillement augmente.

65Domanda

Quelle différence caractérise un fluide newtonien d'un fluide non newtonien ?

Risposta

Un fluide newtonien a une viscosité constante quelle que soit la contrainte appliquée.

66Domanda

Quels sont des exemples de fluides non newtoniens ?

Risposta

Le sang, les gels, les boues, les pâtes, les suspensions et les émulsions sont des fluides non newtoniens.

67Domanda

Quelle formule donne le débit laminaire dans un capillaire selon Poiseuille ?

Risposta

D = (π/8η) × (Δp/l) × r⁴.

68Domanda

Où la vitesse est-elle maximale dans la loi de Poiseuille ?

Risposta

Au centre du tube.

69Domanda

Quel type de liquide et régime concerne la loi de Poiseuille ?

Risposta

Un liquide visqueux en régime laminaire.

70Domanda

Quelle est la fonction du viscosimètre d’Ostwald ?

Risposta

Mesurer le temps d’écoulement d’un volume entre deux repères.

71Domanda

Quelle relation exprime la viscosité relative avec un viscosimètre d’Ostwald ?

Risposta

η/η₀ = (ρ t) / (ρ₀ t₀).

72Domanda

Que représentent t et t₀ dans la formule de viscosité relative ?

Risposta

Les temps d’écoulement de la solution et du solvant.

73Domanda

Quelle formule donne la loi d’Einstein II pour une molécule sphérique ?

Risposta

η/η₀ = 1 + 6,3×10²¹ r³ c.

74Domanda

Qu'exprime le coefficient de viscosité η ?

Risposta

La force de frottement entre deux surfaces unitaires pour un gradient de vitesse égal à 1.

75Domanda

Quelle est la dimension du coefficient de viscosité ?

Risposta

ML⁻¹T⁻¹.

76Domanda

Dans quelles unités SI s'exprime le coefficient de viscosité ?

Risposta

En kg·m⁻¹·s⁻¹ ou en Pa·s (poiseuille).

77Domanda

Quelle est la valeur de 1 poise en Pa·s ?

Risposta

1 P = 0,1 Pa·s.

78Domanda

De quoi dépend la viscosité d'un fluide ?

Risposta

De la température, de la pression et de la composition du fluide.

79Domanda

Quelle est la formule de la loi d’Einstein pour la viscosité d’une solution ?

Risposta

η = η₀[1 + kΦ] avec k = 2,6 pour une sphère.

80Domanda

Que représente Φ dans la loi d’Einstein ?

Risposta

Le volume relatif des particules ou molécules.

81Domanda

Comment se définit la viscosité relative η_r ?

Risposta

η_r = η / η_eau, sans dimension ni unité.

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