Animations — Mécanique des fluides, BAC+3
Les animations qui accompagnent ce cours, chapitre par chapitre. Clique sur une animation pour la manipuler : curseurs, défis à relever et lien vers le chapitre.
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Chapitre 1 : Statique des fluides (6)
La poussée d'Archimède
Plonge des cubes de bois, de glace ou d'or dans l'eau, l'huile ou le mercure : ça flotte, ça coule, et le dynamomètre parle.
Manipuler →La pression dans un liquide (plongée)
Plonge avec un ballon : le manomètre grimpe, le ballon rétrécit (Boyle-Mariotte), et trois vases bizarres révèlent le paradoxe hydrostatique.
Manipuler →Le manomètre à tube en U
Relie un ballon, ton souffle ou un pneu à un tube en U : la dénivellation h du liquide mesure la pression du gaz, P = Patm + ρ g h.
Manipuler →Flottaison : la partie cachée de l'iceberg
Pourquoi 90 % de l'iceberg se cache sous l'eau ? Fraction immergée ρ_objet/ρ_liquide, péniche qu'on charge, eau douce ou eau de mer.
Manipuler →L'atmosphère isotherme et le facteur de Boltzmann
Des molécules agitées qui retombent sans cesse : l'histogramme des altitudes dessine n₀·e^(−z/H). Monte un ballon-sonde jusqu'à l'Everest !
Manipuler →La transmission hydraulique : presse et vérin
Soulève une voiture avec un petit piston, puis pilote une pompe, un distributeur et un vérin : débit, pression, effort et puissance.
Manipuler →Chapitre 2 : Cinématique des fluides (2)
L'effet Venturi et le théorème de Bernoulli
Rétrécis un tuyau : l'eau accélère et sa pression chute. Débit, piézomètres, Bernoulli… et même la cavitation !
Manipuler →La conservation du débit : Q = S·v
Des tranches d'eau de même volume s'allongent dans le tuyau étroit, le jet pincé va plus loin… mais le seau ne se remplit pas plus vite !
Manipuler →Chapitre 3 : Bilans macroscopiques : masse, Bernoulli, quantité de mouvement (8)
L'effet Venturi et le théorème de Bernoulli
Rétrécis un tuyau : l'eau accélère et sa pression chute. Débit, piézomètres, Bernoulli… et même la cavitation !
Manipuler →La vidange d'un réservoir (Torricelli)
Vide un réservoir par un trou : vitesse v = √(2gh), jet parabolique, débit Q = s·v, courbe h(t) et trous percés à différentes hauteurs.
Manipuler →Le tube de Pitot : mesurer la vitesse d'un avion
Le petit tube sur le nez des avions : l'air s'y arrête, la pression dynamique ½ρv² donne la vitesse… et l'altitude piège l'anémomètre.
Manipuler →La conservation du débit : Q = S·v
Des tranches d'eau de même volume s'allongent dans le tuyau étroit, le jet pincé va plus loin… mais le seau ne se remplit pas plus vite !
Manipuler →La puissance d'une éolienne : P = ½ ρ S v³
Vent deux fois plus fort, puissance huit fois plus grande ! Regarde l'air traverser le rotor, bute sur la limite de Betz et calcule la production d'une année.
Manipuler →L'écoulement de Poiseuille et les pertes de charge
Profil parabolique, loi de Poiseuille, diagramme de Moody et pertes singulières : calcule la perte de charge de n'importe quelle conduite.
Manipuler →La pompe centrifuge et le point de fonctionnement
Courbe de la pompe, courbe du réseau, point de fonctionnement, lois de similitude, pompes en série ou en parallèle et cavitation.
Manipuler →Le turboréacteur : la poussée d'un avion
Simple ou double flux : fais rugir un turboréacteur, règle débit, dilution et vitesse de vol, et découvre pourquoi les moteurs modernes sont si gros.
Manipuler →Chapitre 5 : Écoulement des fluides réels et pertes de charge (5)
Laminaire ou turbulent : le nombre de Reynolds
Refais l'expérience de Reynolds et fais naître une allée de Von Kármán : eau, huile ou air, à toi de régler U et D.
Manipuler →L'écoulement de Poiseuille et les pertes de charge
Profil parabolique, loi de Poiseuille, diagramme de Moody et pertes singulières : calcule la perte de charge de n'importe quelle conduite.
Manipuler →L'effet Venturi et le théorème de Bernoulli
Rétrécis un tuyau : l'eau accélère et sa pression chute. Débit, piézomètres, Bernoulli… et même la cavitation !
Manipuler →La pompe centrifuge et le point de fonctionnement
Courbe de la pompe, courbe du réseau, point de fonctionnement, lois de similitude, pompes en série ou en parallèle et cavitation.
Manipuler →Le palier hydrodynamique
Un arbre flotte sur quelques microns d'huile : charge, vitesse, viscosité, nombre de Sommerfeld, pression et film minimal.
Manipuler →Chapitre 6 : Turbulence et aérodynamique (2)
La chute avec frottements : le parachutiste
Saute d'un avion à 4 000 m, regarde ta vitesse plafonner vers 190 km/h, puis ouvre le parachute au bon moment pour te poser en douceur.
Manipuler →Laminaire ou turbulent : le nombre de Reynolds
Refais l'expérience de Reynolds et fais naître une allée de Von Kármán : eau, huile ou air, à toi de régler U et D.
Manipuler →Chapitre 7 : Machines hydrauliques : les pompes (3)
La pompe centrifuge et le point de fonctionnement
Courbe de la pompe, courbe du réseau, point de fonctionnement, lois de similitude, pompes en série ou en parallèle et cavitation.
Manipuler →L'écoulement de Poiseuille et les pertes de charge
Profil parabolique, loi de Poiseuille, diagramme de Moody et pertes singulières : calcule la perte de charge de n'importe quelle conduite.
Manipuler →La transmission hydraulique : presse et vérin
Soulève une voiture avec un petit piston, puis pilote une pompe, un distributeur et un vérin : débit, pression, effort et puissance.
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