H11 Appareils d'étude du centre de concentration, matériel de formation en génie des fluides, matériel pédagogique, matériel didactique1. Description
Ce produit permet aux élèves de mesurer le moment dû à la poussée hydrostatique d'un fluide sur un plan totalement ou partiellement immergé. Le plan peut être positionné verticalement ou incliné. Les élèves comparent ensuite leurs mesures à une analyse théorique.
L'appareil se compose d'un panneau vertical supportant un quadrant en plastique transparent, dans lequel les élèves ajoutent de l'eau. Le quadrant comporte des lignes gravées pour aider les élèves à maintenir le plan en position verticale ou inclinée.
L'axe central des faces cylindriques du quadrant coïncide avec l'axe de mesure du moment. Les pressions totales du fluide sur ces surfaces courbes n'exercent donc aucun moment autour de ce point de pivot. Par conséquent, le moment est uniquement dû à la pression du fluide sur la surface de test du plan. Les élèves mesurent ce moment à l'aide de poids suspendus à un niveau à bulle. Une échelle graduée sur le panneau de l'appareil indique la hauteur d'eau.
Pour réaliser les expériences, les élèves mettent l'appareil à niveau à l'aide de ses pieds et d'un niveau à bulle. Ils choisissent ensuite de tester un plan vertical ou incliné. Ils équilibrent ensuite le réservoir contenant le quadrant à l'aide d'un des supports de poids et du petit réservoir d'équilibrage. Les résultats sont obtenus en équilibrant des poids croissants sur le support avec des quantités d'eau connues. Ils utilisent ensuite ces résultats pour calculer le moment de force équivalent (M) ou la poussée hydrostatique. Les élèves observent la relation entre le moment et la hauteur d'eau (h).
Le matériel comprend un colorant non toxique pour l'eau afin d'aider les élèves à mieux visualiser les niveaux d'eau et une seringue pour ajouter ou retirer précisément de petites quantités d'eau.
2. Caractéristiques principales :
Construction transparente – les élèves peuvent observer le fonctionnement
Compact et autonome – nécessite uniquement de l'eau propre
Détermine le centre de pression théorique et compare la poussée hydrostatique réelle et théorique
Balance simple et précise pour mesurer le moment dû à la poussée hydrostatique
Permet de tester une surface plane verticale et inclinée
Idéal pour les démonstrations en classe
Comprend un niveau à bulle intégré et des pieds de nivellement réglables
Objectifs d'apprentissage :
Étude de la relation entre la force hydrostatique et la hauteur d'eau pour un plan vertical et incliné, totalement ou partiellement immergé
Comparaison de la force hydrostatique réelle et théorique sur un plan totalement ou partiellement immergé pour une hauteur d'eau donnée
Calcul théorique de la position du centre de pression sur un plan totalement ou partiellement immergé
