Pression Hydrostatique / Hydrostatic Pressure

Un cours bilingue sur les principes fondamentaux de la pression dans les fluides

Français

Introduction

La pression hydrostatique est la pression exercée par un fluide au repos en raison de la force de gravité. Elle augmente avec la profondeur dans le fluide, car le poids du fluide au-dessus s'accumule.

Surface du fluide h Pression croissante avec la profondeur Point de mesure

Formule fondamentale

La pression hydrostatique à une profondeur donnée est calculée par la formule :

P = ρ × g × h

Où :

  • P est la pression hydrostatique (en Pascals)
  • ρ (rho) est la masse volumique du fluide (en kg/m³)
  • g est l'accélération due à la gravité (environ 9,81 m/s²)
  • h est la hauteur de la colonne de fluide au-dessus du point (en mètres)

Principe de Pascal

Le principe de Pascal stipule que toute pression appliquée à un fluide confiné est transmise intégralement dans toutes les directions. Ce principe est à la base du fonctionnement des vérins hydrauliques.

F₁ F₂ Principe de Pascal

Applications

La pression hydrostatique a de nombreuses applications pratiques :

  • Barrages et réservoirs d'eau
  • Systèmes hydrauliques (freins, vérins)
  • Plongée sous-marine et conception de sous-marins
  • Météorologie (mesure de la pression atmosphérique)

Exemple de calcul

Calcul de la pression au fond d'une piscine

Supposons une piscine de 2 mètres de profondeur remplie d'eau (ρ = 1000 kg/m³).

P = ρ × g × h = 1000 × 9,81 × 2 = 19 620 Pa

Soit environ 0,196 bar (1 bar ≈ 100 000 Pa)

English

Introduction

Hydrostatic pressure is the pressure exerted by a fluid at rest due to the force of gravity. It increases with depth in the fluid, as the weight of the fluid above accumulates.

Fluid surface h Pressure increasing with depth Measurement point

Fundamental Formula

The hydrostatic pressure at a given depth is calculated by the formula:

P = ρ × g × h

Where:

  • P is the hydrostatic pressure (in Pascals)
  • ρ (rho) is the density of the fluid (in kg/m³)
  • g is the acceleration due to gravity (approximately 9.81 m/s²)
  • h is the height of the fluid column above the point (in meters)

Pascal's Principle

Pascal's principle states that any pressure applied to a confined fluid is transmitted undiminished in all directions. This principle is the basis for the operation of hydraulic systems.

F₁ F₂ Pascal's Principle

Applications

Hydrostatic pressure has many practical applications:

  • Dams and water reservoirs
  • Hydraulic systems (brakes, cylinders)
  • Scuba diving and submarine design
  • Meteorology (measurement of atmospheric pressure)

Calculation Example

Calculating pressure at the bottom of a swimming pool

Assume a swimming pool 2 meters deep filled with water (ρ = 1000 kg/m³).

P = ρ × g × h = 1000 × 9.81 × 2 = 19,620 Pa

Approximately 0.196 bar (1 bar ≈ 100,000 Pa)