- caractéristiques
- Les bases de la seringue de Pascal
- Principe de Pascal
- Applications
- Seringues hydrauliques
- Systèmes hydrauliques
- Pelles hydrauliques
- Références
La seringue Pascal est un récipient circulaire indéformable avec plusieurs trous dans sa surface et un piston plongeur. Chacun de ces trous est recouvert de cire ou de tout autre matériau.
En remplissant la seringue d'eau et en appuyant sur le piston, la pression est transférée à tout le liquide et le fluide sort par les orifices. Le fluide sort avec une force directement proportionnelle à la pression exercée (image du bas, avec de l'eau comme fluide).
Source: Gabriel Bolívar
Il est utilisé comme instrument dans les laboratoires pour vérifier le principe de Pascal. La seringue et le principe physique portent le nom de leur créateur: le scientifique, philosophe et religieux français Blaise Pascal. Avec elle, il démontra le principe de Pascal, également connu sous le nom de loi de Pascal. Pascal a également créé la presse hydraulique, basée sur son propre principe.
La seringue de Pascal est utilisée pour vérifier le fonctionnement de certaines machines hydrauliques. Il est également utile dans les études de la dynamique et de la mécanique des fluides.
La base de la fonction de la seringue est utilisée dans la construction de systèmes hydrauliques et dans les machines lourdes telles que les excavatrices hydrauliques; dans l'aéronautique, dans les trains d'atterrissage, mais aussi dans les systèmes pneumatiques.
caractéristiques
La seringue de Pascal est une simple pompe dont la structure présente les caractéristiques suivantes:
-Le corps de la seringue est fait d'un matériau indéformable et non flexible qui résiste à la pression.
-La surface du récipient ou du corps de la seringue est de forme globulaire, présente des trous de taille égale, uniformément répartis.
-Au début, la seringue était globulaire, ronde ou sphérique. Par la suite, des seringues tubulaires ont été créées.
-Ces trous ou espaces doivent être partiellement ou temporairement bouchés ou fermés avant de remplir le récipient avec un fluide.
-Le matériau qui ferme ces perforations doit être facile à enlever lorsqu'une pression est exercée sur le liquide à l'intérieur.
-La seringue a un piston ou un piston qui s'intègre parfaitement dans la structure du corps de la seringue.
-Appuyer sur le piston de cet instrument exerce une pression sur le fluide contenu dans la seringue.
-Dans la seringue, le liquide doit être en équilibre ou au repos. Mais une fois que la pression est appliquée avec le piston, le liquide ou le gaz sort des trous avec une pression égale.
Les bases de la seringue de Pascal
La seringue de Pascal a été créée avec les caractéristiques décrites dans la section précédente. La seringue fonctionne selon le principe de Pascal. Ce principe explique comment se diffuse la pression exercée sur un fluide statique ou incompressible contenu dans un récipient.
La seringue de Pascal est un récipient à parois indéformables de forme circulaire, globulaire ou ronde. Cette seringue et les versions tubulaires contiennent ou confinent le fluide, liquide ou gaz, qui est en équilibre.
En appliquant une pression sur le piston ou le piston de la seringue, la pression est immédiatement transférée au fluide qu'elle contient. Le fluide entraîné par la force exercée sur le piston, a tendance à sortir avec la même pression par les orifices de la seringue.
La force est transmise dans le fluide, qui peut être liquide comme l'huile ou l'eau, ou de nature gazeuse. Un petit piston s'est avéré générer une force ou une pression proportionnelle; et un gros piston génère une grande force.
La plupart des systèmes hydrauliques utilisent un fluide incompressible dans des cylindres hydrauliques avec la même base que la seringue de Pascal.
Principe de Pascal
Mais quel est le principe de Pascal ou la loi de Pascal? C'est un principe scientifique du domaine de la physique. Il montre que toute la pression à laquelle un fluide confiné est soumis se répartit uniformément dans celui-ci.
Le principe stipule qu'il n'y a pas de perte de charge. Cette pression atteint ou est transmise avec une intensité égale à la fois au fluide et aux parois du récipient.
Le récipient correspond à un système qui contient le fluide (liquide ou gaz), qui est initialement dans un état d'équilibre.
La pression appliquée est transmise ou transférée avec la même intensité en tous points et dans toutes les directions du fluide. Ce principe est respecté quelle que soit la zone dans laquelle la pression est appliquée au fluide confiné.
Il y a un transfert d'énergie uniforme dans le système. C'est-à-dire que toute la pression à laquelle est soumis un fluide y est répartie uniformément.
La loi ou principe de Pascal constitue le fondement du fonctionnement des systèmes hydrauliques. Ces systèmes tirent parti du fait que la pression est la même dans toutes les directions. La pression par zone sera la force que le fluide donnera à l'environnement du système.
Applications
La seringue de Pascal est utilisée dans les laboratoires pour démontrer le principe ou la loi de Pascal. Ceci est vérifié dans les laboratoires d'enseignement et de recherche; par exemple, celui de la mécanique des fluides.
Seringues hydrauliques
La seringue de Pascal a été un modèle ou une source d'inspiration pour la création d'autres instruments de laboratoire similaires.
Les seringues hydrauliques tubulaires, en plastique et en métal sont conçues avec différentes caractéristiques. De même, des modèles ont été fabriqués avec des seringues de différents diamètres de section, avec des pistons ou des plongeurs de taille variable.
Systèmes hydrauliques
Il existe des prototypes de simulateurs de système hydraulique pour évaluer le déplacement du fluide, la force appliquée et la pression générée, entre autres variables.
Une variété de systèmes mécaniques hydrauliques fonctionnent sur le principe de la seringue et la loi de Pascal. Dans les trains de freinage et d'atterrissage des avions, des pneus, des poussoirs hydrauliques, entre autres systèmes.
Pelles hydrauliques
Afin d'améliorer la conception des pelles hydrauliques, des prototypes basés sur la seringue et le principe de Pascal sont réalisés.
Des analyses des fonctions des excavatrices utilisées pour creuser sous le sol sont effectuées. Il est spécifiquement expérimenté pour optimiser les performances des axes du système hydraulique, entre autres.
Références
- Jerphagnon, L. et Orcibal, J. (2018). Blaise Pascal. Encyclopædia Britannica. Récupéré de: britannica.com
- Les rédacteurs de l'Encyclopaedia Britannica. (20 juillet 2018). Principe de Pascal. Encyclopædia Britannica. Récupéré de: britannica.com
- Hodanbosi, C. (1996). Principe de Pascal et hydraulique. Administration Nationale de l'Espace et de l'Aéronautique. Récupéré de: grc.nasa.gov
- Kuhl. B. (2014). Prouver le principe de Pascal avec l'hydraulique des seringues.
- Scienceguyorg Ramblings. Récupéré de: scienceguyorg.blogspot.com
- Gerbis N. (2018). Quelles étaient les fameuses inventions de Blaise Pascal? HowStuffWorks. Récupéré de: science.howstuffworks.com
- Nave R. (2016). Principe de Pascal. Récupéré de: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu