Feuille d'activités de la leçon : Applications de la viscosité Physique

Dans cette feuille d'activités, nous nous entraînerons à décrire l’effet de la viscosité sur l’écoulement d’un fluide dans les domaines de l’automobile, de l’ingénierie et de la médecine.

Q1:

Si la viscosité d'un fluide augmente, comment cela affecte-t-il la résistance de ce fluide à la déformation?

  • ALa résistance du fluide à la déformation n'est pas affectée.
  • BLe fluide a une plus grande résistance à la déformation.
  • CLe fluide a une moindre résistance à la déformation.

Q2:

Laquelle des affirmations suivantes décrit comment la force de traînée exercée par un fluide sur un objet se déplaçant à travers ce fluide varie en fonction de la vitesse à laquelle l'objet se déplace à travers le fluide?

  • AEn dessous d'une certaine vitesse, la force de traînée est proportionnelle à la vitesse, mais au-dessus de cette vitesse, la force de traînée est proportionnelle au carré de la vitesse.
  • BLa force de traînée est proportionnelle à la vitesse.
  • CAu-dessous d'une certaine vitesse, la force de traînée est proportionnelle à la racine carrée de la vitesse, mais au-dessus de cette vitesse, la force de traînée est proportionnelle à la vitesse.
  • DLa force de traînée est proportionnelle à la racine carrée de la vitesse.
  • ELa force de traînée est proportionnelle au carré de la vitesse.

Q3:

Laquelle des courbes suivantes montre le plus correctement comment la force de traînée exercée par un fluide sur un objet qui se déplace à travers le fluide varie avec la vitesse à laquelle l'objet se déplace à travers le fluide?

  • A
  • B
  • C
  • D

Q4:

De minces couches de deux huiles de couleurs différentes, mais d'aire et épaisseur égales sont placées respectivement au centre de la face supérieure de deux disques solides identiques, comme indiqué sur la figure. On fait ensuite tourner les disques à la même vitesse angulaire et les couches d'huiles s'étalent sur la surface des disques. Les huiles ont la même masse volumique mais ont des viscosités différentes. Laquelle des huiles a la plus grande viscosité?

  • AL'huile de couleur orange a la plus grande viscosité.
  • BL'huile de couleur jaune a la plus grande viscosité.
  • CLes deux huiles ont la même viscosité.

Q5:

Un piston subit un mouvement vertical réciproque à l'intérieur d'un cylindre dans un moteur, comme indiqué sur le schéma. Lorsqu'il y a contact entre le piston et le cylindre, un frottement se produit. Le frottement peut être réduit en enduisant le cylindre d'un liquide de lubrification. Si le liquide de lubrification utilisé a une faible viscosité, laquelle des affirmations suivantes explique le plus correctement pourquoi certaines parties du cylindre ne conserveront pas une lubrification suffisante?

  • ALe lubrifiant ne colle principalement que sur la face inférieure du cylindre.
  • BLe lubrifiant s'écoulera de l'extrémité fermée du cylindre vers l'extrémité ouverte du cylindre plus que dans le sens inverse.
  • CLe lubrifiant s'écoulera de l'extrémité ouverte du cylindre vers l'extrémité fermée du cylindre plus que dans le sens inverse.
  • DLe lubrifiant ne colle principalement que sur la face supérieure du cylindre.
  • ELe lubrifiant s'écoulera vers le centre du piston plus que dans le sens inverse.

Q6:

Un piston subit un mouvement horizontal de va-et-vient à l'intérieur d'un cylindre dans un moteur, comme le montre le diagramme. Lorsqu'il y a contact entre le piston et le cylindre, un frottement se produit. Le frottement peut être réduit en recouvrant le cylindre d'un fluide lubrifiant. Si le fluide lubrifiant utilisé a une faible viscosité, lequel des éléments suivants explique le mieux pourquoi certaines parties du cylindre ne retiennent pas suffisamment de lubrifiant ?

  • ALe lubrifiant s'écoulera des parties supérieures du cylindre vers les parties inférieures du cylindre plus que dans la direction opposée.
  • BLe lubrifiant s'écoulera vers le centre du piston plus que dans la direction opposée.
  • CLe lubrifiant s'écoulera de l'extrémité ouverte du cylindre vers l'extrémité fermée du cylindre plus que dans la direction opposée.
  • DLe lubrifiant s'écoulera des parties inférieures du cylindre vers les parties supérieures du cylindre plus que dans la direction opposée.
  • ELe lubrifiant s'écoulera de l'extrémité fermée du cylindre vers l'extrémité ouverte du cylindre plus que dans la direction opposée.

Q7:

Deux fluides s'écoulent le long d'un obstacle circulaire. Les lignes grises représentent la direction de l'écoulement du fluide. Les régions noires représentent les obstacles solides à l'écoulement. La seule différence entre les deux fluides est leur viscosité. Lequel des schémas montre le fluide ayant la plus grande viscosité ?

  • A
  • B

Q8:

Deux fluides s'écoulent le long d'une aile. Les lignes grises représentent la direction de l'écoulement du fluide. Les régions noires représentent les obstacles solides à l'écoulement. La seule différence entre les deux fluides est leur viscosité. Quel est le diagramme qui montre le fluide ayant la plus grande viscosité ?

  • A
  • B

Q9:

Les trous des brûleurs d'une cuisinière à gaz sont conçus pour être petits de sorte que le gaz sorte avec .

  • Aune pression élevée
  • Bune température élevée
  • Cune vitesse élevée
  • Dun volume élevé

Q10:

Dans le corps humain, pourquoi le sang circule-t-il plus rapidement dans l'artère principale que dans les capillaires sanguins?

  • AParce que la vitesse du sang est inversement proportionnelle à l'aire totale de la section des vaisseaux sanguins.
  • BParce que la vitesse du sang est directement proportionnelle à l'aire totale de la section des vaisseaux sanguins.
  • CParce que l'artère principale est plus courte que les capillaires sanguins.
  • DParce que l'artère principale est plus longue que les capillaires sanguins.

Cette leçon comprend 15 questions additionnelles pour les abonnés.

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