Type d’activité : Activité expérimentale d’une heure

Classe concernée : Terminale ST2S

Type d’activité : Activité expérimentale d’une heure

 Compétences mises en jeu et pouvant être évaluées:

 Répondre à une question par une phrase complète

 Suivre un protocole – Effectuer une mesure

 Faire un graphique et reconnaître des situations de proportionnalité

 Proposer un protocole expérimental

 Raisonner, argumenter

 Place de l’activité dans la séquence : Introduction au cours sur la loi fondamentale de la statique des fluides

 Pré requis : Pression, masse volumique.

 Références au BO : 4.2 Tension artérielle

-Pression en un point d’un liquide en équilibre

-Enoncé de la loi fondamentale de la statique des fluides Thème 4 : Pression et circulation sanguine

Pour le prof :

Cette activité est volontairement simplifiée : pas de détermination du coefficient directeur de la droite Δp = f(h).

Le calcul du coefficient (non exigible dans le programme) peut être réalisé si le professeur le souhaite.

Cette expérience peut aussi être mise en œuvre avec un manomètre à liquide équipé de la même sonde.

Activité expérimentale : Loi fondamentale de la statique des fluides

Objectif : Comment varie la pression dans un liquide ?

Matériel à disposition: Un pressiomètre équipé d’un tube souple, une pipette simple, une éprouvette graduée de 50 mL, une bande de papier millimétré qui servira de règle, de l'eau (ρ

= 1000 kg/m

), de l’eau salée (1100 kg/m

) et de l'alcool à brûler (ρ

= 820 kg/m

).

Protocole :

1° Enfoncer à l'extrémité du tube souple du pressiomètre la pipette simple ; elle servira de sonde pour la mesure des pressions.

2° Au départ, l'air contenu dans la sonde (pipette) est à la pression atmosphérique. On mesure : p

= hPa 3° Remplir l'éprouvette d’eau. Puis placer à la surface de l'eau, la sonde du pressiomètre. Que constatez-vous ? 4° Plonger la sonde dans l'eau et mesurer la pression p

à différentes profondeurs d'immersion h.

Compléter la deuxième ligne du tableau ci-après.

h (cm) 0 2 4 6 8 10 12

p

(hPa) P

= Δp (hPa) 0

Calculons la différence de pression Δp entre un point situé à la profondeur h et un point situé à la surface de l'eau.

Soit Δp = p

– p

= p

- p

Compléter la troisième ligne du tableau.

Exploitation des mesures : a) Tracer la courbe Δp = f(h)

b) Que peut-on en conclure ?

c) La nature du liquide a-t-elle une influence sur la variation de pression ? Proposer et réaliser une expérience permettant de le vérifier. Rédiger vos observations et votre conclusion.

d) En fait, la différence de pression entre deux points A et B d'un fluide (à l'équilibre) se calcule à partir de l’une de ces trois relations :

 p = p

- p

=  g h h

= g p - p

=

p





 h g

= p - p

=

p



A l’aide des résultats obtenus précédemment, choisir la bonne relation et justifier votre choix.

e) Pour aller plus loin (s’il reste du temps) :

Pourquoi dans l'air, pour des dénivellations de quelques mètres, la pression est-elle considérée constante ? g étant l’intensité de la pesanteur du lieu considéré

h la dénivellation entre les points A et B

ρ la masse volumique du fluide