1. Équation de continuité:
L'équation de continuité décrit mathématiquement cette relation:
* a₁v₁ =a₂v₂
Où:
* A₁ et A₂ sont les zones en coupe transversale du fluide à deux points différents.
* V₁ et V₂ sont les vitesses de fluide correspondantes à ces points.
2. La relation inverse:
Cette équation révèle une relation inverse entre la zone et la vitesse:
* Si la zone diminue, la vitesse augmente.
* Si la zone augmente, la vitesse diminue.
3. Exemples:
* un tuyau étroit: Lorsqu'un fluide traverse un tuyau étroit, la zone diminue. Pour maintenir un débit massique constant, la vitesse doit augmenter.
* un tuyau large: Dans un tuyau plus large, la zone est plus grande. Pour maintenir un débit massique constant, la vitesse diminue.
4. Applications:
* Venturi Meters: Ces dispositifs mesurent le débit de fluide en rétrécissant la zone d'écoulement, provoquant une augmentation de la vitesse. Ce changement de vitesse est ensuite mesuré pour déterminer le débit.
* buses: Les buses sont utilisées pour accélérer les fluides en diminuant la zone de l'écoulement. Ceci est utilisé dans les pulvérisateurs, les roquettes et autres applications.
* Ailes d'avion: La forme incurvée d'une aile d'avion crée une différence de pression d'air, ce qui entraîne différentes vitesses au-dessus et en dessous de l'aile. Cette différence de vitesse génère un ascenseur.
5. Autres facteurs:
Bien que la superficie est un facteur clé, la vitesse d'un fluide est également influencée par d'autres facteurs, tels que:
* Pression: Une pression plus élevée entraîne une vitesse plus élevée.
* Viscosité: Les fluides avec une viscosité plus élevée résistent à l'écoulement, entraînant des vitesses plus faibles.
* Friction: La friction entre le liquide et les parois de tuyau ou d'autres surfaces peut ralentir le liquide.
En conclusion, la zone affecte considérablement la vitesse d'un liquide. Le principe de continuité nous aide à comprendre la relation inverse entre la zone et la vitesse, ce qui est crucial pour diverses applications en mécanique des fluides.
