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Forces hydrostatiques : équilibre et principes

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Dans cours

ME-271: Fluid flow

Dans ce cours introductif à la physique des fluides, l'étudiant commence par apprendre, au moyen de bilans de masse et de contraintes, à décrire et à prédire les écoulements types. Ces méthodes sont appliquées à des écoulements complexes, tels que les écou ...

Description

Cette séance de cours couvre le concept de forces hydrostatiques sur les surfaces immergées, y compris le centre de pression et le centroïde de la zone. Il traite également de l'équilibre dans les systèmes de fluides, du principe d'Archimède et de la solution aux énigmes hydrostatiques impliquant des bateaux et des pierres.

Enseignant·e

Karen Ann J Mulleners

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Gaétan Raynaud, Lorenzo Ermanni, Thomas Antoine Nicolas Berger, Sahar Rezapour, Alexandros Anastasiadis, Henrike Cornelia Christ, Harshi Bavishi A dirigé les thèses EPFL de Swathi Krishna, Guillaume de Guyon-Crozier, Diego Francescangeli, Sébastien Le Fouest, Alexander Gehrke, Mrudhula Baskaran Cours Aerodynamics ME-445 Ce cours présente les bases de la dynamique des fluides pour comprendre comment l'air s'écoule autour d'ailes et de corps en deu

Source officielle

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Mécanique des fluides

La mécanique des fluides est un domaine de la physique consacré à l’étude du comportement des fluides (liquides, gaz et plasmas) et des forces internes associées. C’est une branche de la mécanique des milieux continus qui modélise la matière à l’aide de particules assez petites pour relever de l’analyse mathématique, mais assez grandes par rapport aux molécules pour être décrites par des fonctions continues. Elle comprend deux sous-domaines : la statique des fluides, qui est l’étude des fluides au repos, et la dynamique des fluides, qui est l’étude des fluides en mouvement.

Archimède

Archimède de Syracuse (en grec ancien : / Arkhimếdês), né à Syracuse vers 287 av. J.-C. et mort en cette même ville en 212 av. J.-C., est un grand scientifique grec de Sicile (Grande-Grèce) de l'Antiquité, physicien, astronome, mathématicien et ingénieur. Bien que peu de détails de sa vie soient connus, il est considéré comme l'un des principaux scientifiques de l'Antiquité classique. Parmi ses domaines d'étude en physique, on peut citer l'hydrostatique , la mécanique statique, et l'explication du principe du levier.

Poussée d'Archimède

vignette|La poussée d'Archimède permet de concevoir la balance hydrostatique utilisée par les orfèvres du Moyen Âge pour analyser la densité des alliages d'or et d'argent. vignette|Les montgolfières exploitent le principe de la poussée d'Archimède, en devenant plus légères que l’air ambiant. La poussée d'Archimède est la force particulière que subit un corps placé entièrement ou partiellement dans un fluide (liquide ou gaz) et soumis à un champ de gravité.

Vis d'Archimède

La vis d'Archimède, aussi appelée escargot, pompe à vis, ou encore vis sans fin, est un dispositif qu'Archimède aurait mis au point lors d'un voyage en Égypte, permettant aux habitants du bord du Nil d'arroser leurs terrains. Certains auteurs ont suggéré qu'il était déjà en usage en Assyrie plus tôt, notamment pour alimenter en eau les jardins suspendus de Babylone. Léonard de Vinci s'en est inspiré pour sa vis aérienne. Bien que proche des vis de fixation par le nom et l'apparence, son mode de fonctionnement la classe dans la famille des hélices.

Flottabilité

vignette|Forces impliquées dans la flottabilité : l'objet flotte parce que la portance (dirigée vers le haut) équilibre le poids (dirigé vers le bas). Dans un fluide (gaz ou liquide), les corps sont soumis à la poussée d'Archimède. Les corps ont une flottabilité différente selon leur masse volumique et donc leur densité. La flottabilité est la poussée verticale, dirigée de bas en haut, qu'un fluide (gaz ou liquide) exerce sur un volume immergé. La flottabilité agit toujours dans la direction opposée à la gravité.

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