Dans cet article, nous verrons comment calculer la pression interne dans un fluide. Rappelons qu'un fluide est un ensemble de substances dans lesquelles les forces de cohésion interne entre ses constituants sont assez faibles.
Supposons que nous ayons un fluide en équilibre. Dans ce cas, pour un fluide en équilibre, la somme des forces agissant sur lui est égale à zéro. Voyons la figure ci-dessus, où nous avons un cube sur le côté L. D'après la figure, nous pouvons conclure que les forces agissant sur elle sont égales à zéro, c'est-à-dire en ajoutant F1 et F2 nous obtiendrons une valeur de zéro.
On peut aussi voir que sur chaque face du cube du côté L une pression exercée par le liquide agit. Nous appellerons cette pression P. De cette façon, sur la face supérieure, la pression est valable P1, et en dessous ça vaut P2. Les pressions sur le moyeu sont exercées par le liquide extérieur au moyeu et entraînent des forces qui sont dirigées vers le moyeu. Par conséquent, F1 pointe vers le bas et F2 pointe vers le haut.
La force F1 exercée sur la face supérieure dépend de la pression P1 et l'aire de la face supérieure du cube. Donc nous avons:
De même, la pression P2 exerce une force totale vers le haut égale à :
Comme le cube est en équilibre, c'est-à-dire qu'il ne monte ni ne descend, on peut écrire que :
Ou on peut écrire :
Dans cette relation ci-dessus, nous devons mg est le poids du cube et peut être calculé à partir de sa densité. d = m/V et son volume V = L3:
Comme
En remplaçant dans I, on a :
Ce résultat montre que la différence de pression entre deux points à l'intérieur du liquide dépend de la densité du liquide et de la distance verticale entre eux, qui dans ce cas est L.
Si nous imaginons que la pression à la surface du liquide est PO, on peut écrire la pression à n'importe quelle profondeur H (L = h) aimer:
réaliser que H est la mesure de la profondeur à laquelle nous calculons la pression, et que PO c'est la pression à la surface du liquide, exercée par des agents extérieurs tels que l'atmosphère.
Par Domitiano Marques
Diplômé en Physique
La source: École du Brésil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calculando-pressao-um-corpo-imerso-um-fluido.htm