Transcription de la vidéo
Un piston subit un mouvement alternatif horizontal à l’intérieur d’un cylindre dans un moteur, comme le montre le schéma. Là où il y a un contact entre le piston et le cylindre, un frottement a lieu. Le frottement peut être réduit en enduisant le cylindre d’un fluide lubrifiant. Si le fluide lubrifiant utilisé a une faible viscosité, lequel des énoncés suivants explique le plus correctement pourquoi les parties du cylindre ne conserveront pas une lubrification suffisante ? (A) Le lubrifiant s’écoulera des parties inférieures du cylindre vers les parties supérieures du cylindre plus que dans le sens opposé. (B) Le lubrifiant s’écoulera des parties supérieures du cylindre vers les parties inférieures du cylindre plus que dans le sens opposé. (C) Le lubrifiant s’écoulera de l’extrémité ouverte du cylindre vers l’extrémité fermée du cylindre plus que dans le sens opposé. (D) Le lubrifiant s’écoulera de l’extrémité fermée du cylindre vers l’extrémité ouverte du cylindre plus que dans le sens opposé. Et enfin (E), le lubrifiant s’écoulera vers le centre du piston plus que dans le sens opposé.
Puisque nous ne pouvons pas afficher tous les choix de réponse à l’écran, condensons les options (A), (B) et (C) afin que nous puissions les voir toutes ensemble. Le choix de réponse (A) dit essentiellement que le lubrifiant circule des parties inférieures du cylindre vers les parties supérieures. Sur notre schéma, on représenterait cela comme le lubrifiant qui s’écoule dans ce sens. Le choix de réponse (B) dit essentiellement que le lubrifiant circule des parties supérieures du cylindre vers les parties inférieures. Nous pouvons montrer ce mouvement en utilisant cette flèche rose. Le choix (C) disait en gros que le lubrifiant circule de l’extrémité ouverte du cylindre vers l’extrémité fermée. Nous pourrions montrer ce mouvement global en utilisant cette flèche verte.
Ces flèches sur notre schéma nous aident à résumer ce que disent les différents choix de réponse. Faisons alors des flèches pour les choix (D) et (E). Le choix (D) indique que le lubrifiant coulera davantage de l’extrémité fermée du cylindre vers l’extrémité ouverte. Nous illustrons cela par la flèche bleue. Et puis avec des flèches rouges, nous pouvons représenter le choix de réponse (E), où le lubrifiant s’écoule plus vers le centre du piston que dans le sens opposé.
Rappelons maintenant que nous avons ici un cylindre avec un piston qui se déplace à gauche et à droite. Aux points de contact entre le piston et le cylindre, un frottement a lieu. Ce frottement peut être minimisé grâce à un lubrifiant. Et on nous dit que dans ce cas, le lubrifiant utilisé a une faible viscosité. Un fluide à faible viscosité est un fluide qui n’est pas épais comme le miel ou l’huile moteur. Un exemple de fluide à faible viscosité est l’eau. Donc, quel que soit le lubrifiant utilisé ici, étant donné qu’il a une faible viscosité, nous pouvons penser qu’il se déplace à travers le cylindre comme le ferait de l’eau.
En général, l’eau n’est pas un fluide suffisamment épais pour adhérer à des surfaces, que ce soit les parois du cylindre ou les faces du piston. Au lieu de cela, un fluide à faible viscosité aura tendance à s’écouler vers le bas en direction de cette partie inférieure du cylindre. Et il ne pourra pas être déplacé de façon significative dans le sens opposé vers le haut du cylindre, car cela serait contraire à l’accélération due à la gravité. Et cela nécessiterait également un lubrifiant plus collant que celui que nous avons. Tout cela pour dire que nous nous attendons à ce que le lubrifiant dans ce cylindre se déplace dans le sens de cette flèche rose, vers les parties inférieures du cylindre. Notez que ce type de mouvement correspond au choix de réponse (B).
Toutes les autres flèches que nous avons dans notre schéma, qui correspondent à d’autres choix de réponse, indiquent le mouvement d’un fluide qui se déplacerait en sens inverse de la gravité ou qui était assez visqueux pour pouvoir coller aux différentes surfaces impliquées dans ce système. Pour notre réponse finale, alors, nous dirons que le lubrifiant s’écoule des parties supérieures du cylindre vers les parties inférieures du cylindre plus que dans le sens opposé.
