Seringue et vide

[franklin.]

Bonjour,
je repense à une manipulation, celle où il s'agit de fermer une seringue avec le doigt et de tirer sur le piston de cette seringue, cette manipulation entraîne le retour du piston à son niveau d'origine, pour peu, qu'on ne le tire pas jusqu'à l'extraire de la seringue.
La question, qui me vient est celle-ci : quelle est cette force que le vide semble exercer lorsqu'on effectue cette manipulation ? Cette apparente force est-elle liée aux propriétés de la matière? Est-ce que le mot force est-il même adéquate, pour caractériser l' effet de cette expérience ?
merci.
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[obi76]

Bonjour,

en fait il faut raisonner dans l'autre sens : c'est la pression atmosphérique à l’extérieur de la seringue qui la repousse à sa position d'origine. Pression qui décroit DANS la seringue à mesure que l'on tire dessus.

[franklin.]

Bonjour,
tout d'abord, merci pour votre réponse.
Quelle est la force fondamentale en jeu dans cette expérience ? Est-ce la gravitation ? l'électromagnétisme ? En lisant la définition de pression, je crois comprendre, que le nombre de molécules dans le corps de la seringue, et donc la masse, ne varient pas. En revanche la surface s'accroît, donc l'exercice de la pression s'en trouve diminué. Lors, je suppose que c'est la gravitation, la plus déterminante, dans cette expérience.
Si je suis le raisonnement, je suppose qu' au fond le mouvement du piston est le résultat, en quelque sorte d'une différence de "potentiel gravitique". Alors j'ai cherché sur wikipédia, si cette notion existait, étant donné, que je suis néophyte; le terme exact serait-il potentiel gravifique, plutôt que ce barbarisme : "potentiel gravitique" ?
C'est une question de terme.
L'effet sur le piston ne pourrait-il pas être expliqué à l'instar du potentiel électrique, comme un mouvement, dû à une différence de potentiel; car évidemment la pression atmosphérique joue, comme vous le décrivez son rôle, mais cette effet dépend aussi de l'état de la pression dans le corps de la seringue; et en y réfléchissant, si par quelque procédé, on réussissait à maintenir une pression égale à la pression atmosphérique dans le corps de la seringue, bien qu'on tire sur le piston, celui-ci n' effectuerait pas ce mouvement.
Peut-on donc penser, en terme de potentiel gravifique, le mouvement du piston en étant la conséquence ?
merci, pardonnez moi si je comprends mal les concepts, ou si mon raisonnement est faux.

[jacknicklaus]

La pression a essentiellement pour origine les chocs des molécules d'air, de part et d'autre du piston. Imagine toi sur des patins à roulette, muni d'un bouclier, soumis au bombardement incessant d'un canon à balles de tennis. Tu va ressentir "une force" sur ton bouclier, qui va te faire reculer.
la pression d'un gaz, ce n'est que celà.
Elle dépend de plusieurs facteurs comme la température ( = vitesse des molécules) et le nombre de molécules par unité de volume. C'est ce qui se passe quand tu tires le piston : augmentation du volume à l'intérieur de la seringue, donc moins de chocs par unité de surface, à l'intérieur. mais toujours autant de chocs à l'extérieur. Donc la différence de pression tend à rappeler le piston.

Tout celà fait partie d'un beau domaine de la physique appelé Thermodynamique.

[A voir en vidéo sur Futura]

[obi76]

Tout celà fait partie d'un beau domaine de la physique appelé Thermodynamique.

Et/ou la physique statistique (l'un découlant de l'autre)

[franklin.]

Bonjour,
peut-on dire dans cette expérience, que le "vide" relatif est l' origine de la force qui s' exerce sur le piston? ( vide relatif à la pression atmosphérique extérieure à la seringue) ?
merci

[penthode]

comme rappelé plus haut , c'est la pression atmosphérique qui est à l'origine de la force

[XK150]

Bonjour ,

Pourquoi compliquer les choses simples : différence de pressions sur chaque face du piston .

[invite0324077b]

force sur la syringe ? c'est parce que la nature a horreur du vuilde ... enfin c'est ce qui se disait avant que l'on connaisse la pression atmosphérique

[invite0324077b]

http://phycol.chez-alice.fr/DESPREZ/...n/historic.htm

[franklin.]

Bonjour ,

Pourquoi compliquer les choses simples : différence de pressions sur chaque face du piston .

Bonjour,
oui vous avez raison, mais j' ai utilisé l'expression vide "relatif", parce qu'il me semble que la seule variable de cette expérience, c'est bien la dépression dans le corps de la seringue, la pression atmosphérique reste, elle, inchangée. On ne serait considérer l' une : la pression, sans considérer l'autre : la dépression, car c'est bien leur mise en relation, qui explique le mouvement du piston, du comme vous le dîtes, donc, à la différence de pression sur chaque face du piston. Il s'agit dans l' expression vide "relatif", d' introduire le concept de vide, pensez ici comme une diminution de la densité relative de matière, dans un volume changeant (le corps de la seringue).
j' espère ne pas dire n'importe quoi...
Merci

[XK150]

Re ,

Vocabulaire et explications inutiles : différences de pression de chaque coté du piston , point .
Comme on l'apprend ( ou l'on l'apprenait en seconde ) , permet de résoudre tous les problèmes .

Pas utile d'introduire le concept de vide ( qui n'existe pas ) , c'est juste une zone à plus ou moins faible pression , selon la qualité du "vide " .
Là encore permet de résoudre tous les exercices de la vie courante .

C'est juste mon avis ,
cordialement ,

[Sethy]

Bonjour,
peut-on dire dans cette expérience, que le "vide" relatif est l' origine de la force qui s' exerce sur le piston? ( vide relatif à la pression atmosphérique extérieure à la seringue) ?
merci

Imagine-toi immergé profondément dans l'eau et refait l'expérience.

La, c'est évident que ce qui va repousser le piston, c'est la pression exercée par l'eau.

Dans l'air, c'est pareil. On ne sent pas cette pression parce qu'elle s'exerce sur notre bras - mais aussi - sous notre bras, ce qui fait que les forces se compensent.

Mais elle est bien la. C'est elle qui fait que quand tu aspires l'air d'un bouteille de plastique, celle-ci se contracte brusquement.

[le_STI]

Salut.

Il s'agit dans l' expression vide "relatif", d' introduire le concept de vide, pensez ici comme une diminution de la densité relative de matière, dans un volume changeant (le corps de la seringue).

La notion à laquelle tu penses est peut-être la pression relative, qui est, elle, utilisée dans un but de simplification de certains problème.

Ici c'est effectivement la pression relative (en prenant comme référence la pression atmosphérique) à l'intérieur de la seringue qui décroit et explique le fait que la force nécessaire pour sortir le piston croit au fur et à mesure de sa course.

[invite9dc7b526]

différence de pressions sur chaque face du piston .

pas que sur le piston d'ailleurs. Si on tient fermement la seringue dans la main c'est le piston qui bouge mais si on tient le piston c'est le corps de la seringue qui va bouger.

[coussin]

C'est omniprésent dans la vie de tous les jours. C'est la raison pour laquelle on a du mal à ouvrir un pot de confiture la première fois...

[franklin.]

Bonjour,

Ma question est vraiment, je pense, très naïve, mais, dans la mesure des mouvements des objets macroscopiques de l'univers, telles que les galaxies, tient-on compte de la dynamique, que pourrait générer des différences de pressions, comme dans le cas de cette seringue ?

Et, quelle est le statut de la pression, relativement aux quatre forces fondamentales ? Ce sont des questions d'un quasi ignorant ; mais peut on considérer la "pression" , comme une conséquence d'une des force fondamentale : la gravité ?

Pardonnez, si je m'exprime mal.

Merci

[Sethy]

Bonjour,

Ma question est vraiment, je pense, très naïve, mais, dans la mesure des mouvements des objets macroscopiques de l'univers, telles que les galaxies, tient-on compte de la dynamique, que pourrait générer des différences de pressions, comme dans le cas de cette seringue ?

Et, quelle est le statut de la pression, relativement aux quatre forces fondamentales ? Ce sont des questions d'un quasi ignorant ; mais peut on considérer la "pression" , comme une conséquence d'une des force fondamentale : la gravité ?

Pardonnez, si je m'exprime mal.

Merci

Oui, c'est bien la gravité qui est à l'origine de cette pression. La gravité "retient" une fine épaisseur "d'air" mais malgré tout cette colonne de plusieurs dizaine de kilomètre d'épaisseur fini par peser sur nos épaules.

Une très belle photo de l'espace qui "montre" que "l'atmosphère" est une fine couche (à l'échelle de la terre bien sûr) : https://i.ytimg.com/vi/PITAuwTa3bU/maxresdefault.jpg

Pour ce qui est de la pression, je sais qu'il y a certains termes appelés "pression" dans le tenseur Energie-Impulsion de l'équation d'Einstein de la relativité générale, mais je ne peux pas t'en dire beaucoup plus.

[pm42]

Ma question est vraiment, je pense, très naïve, mais, dans la mesure des mouvements des objets macroscopiques de l'univers, telles que les galaxies, tient-on compte de la dynamique, que pourrait générer des différences de pressions, comme dans le cas de cette seringue ?

Pas vraiment parce que les mouvements ont lieu en gros dans le vide et que les "pressions" par exemple du milieu galactique sont très, très faibles au point qu'on peut les considérer comme nulles.

Et, quelle est le statut de la pression, relativement aux quatre forces fondamentales ? Ce sont des questions d'un quasi ignorant ; mais peut on considérer la "pression" , comme une conséquence d'une des force fondamentale : la gravité ?

Non, c'est plutôt une conséquence des forces de répulsion entre molécules.

Oui, c'est bien la gravité qui est à l'origine de cette pression.

Cela n'explique en rien la seringue : la même expérience fonctionne dans l'ISS ou dans tout endroit où il n'y pas de gravité.
Comme expliqué plus haut, c'est juste la différence de pression qui suffit à expliquer.

Pour ce qui est de la pression, je sais qu'il y a certains termes appelés "pression" dans le tenseur Energie-Impulsion de l'équation d'Einstein de la relativité générale, mais je ne peux pas t'en dire beaucoup plus.

Introduire la RG ici est sans doute un peu adapté.

[invite0324077b]

c'est la pression ambiante qui compte ! peu importe que ça soit la pression atmospherique due a la gravité , ou la pression ambiante dans un engin en orbite dans l'espace

[Sethy]

Cela n'explique en rien la seringue : la même expérience fonctionne dans l'ISS ou dans tout endroit où il n'y pas de gravité.
Comme expliqué plus haut, c'est juste la différence de pression qui suffit à expliquer.

Je n'en disconviens pas, mais si la Terre diffère de la Lune dans cette situation, c'est bien parce que la force de gravité de la terre est suffisante pour attirer une atmosphère, contrairement à la Lune.

Dans ce cas-ci, c'est cette gravité qui est responsable de la pression. C'est ça que j'ai voulu mettre en évidence.

Introduire la RG ici est sans doute un peu adapté.

Peut être, mais l'OP pose quand même une question très générale.

[coussin]

La gravité fait des gradients de pression, d'où la poussée d'Archimède. Certes, c'est la gravité qui permet à la Terre d'avoir une atmosphère.
Maintenant, imaginons un gaz dans une boîte fermée dans le vide intersidéral loin de toute source de gravité : il y aura une pression sur les parois de la boîte.
C'est pas la gravité qui fait la pression, c'est les chocs des molécules lors de leur mouvements. La gravité terrestre, la pression atmosphérique etc c'est que l'attraction de la Terre empêche ces molécules de s'échapper dans l'espace. Ça joue donc juste le rôle de "la boîte" dans mon expérience de pensée précédente.

[pm42]

Je n'en disconviens pas, mais si la Terre diffère de la Lune dans cette situation, c'est bien parce que la force de gravité de la terre est suffisante pour attirer une atmosphère, contrairement à la Lune.

Personne n'a parlé de la Lune.

Peut être, mais l'OP pose quand même une question très générale.

Yep et aux questions générales en physique élémentaire, on répond avec des tenseurs en RG.

[Sethy]

Personne n'a parlé de la Lune.



Yep et aux questions générales en physique élémentaire, on répond avec des tenseurs en RG.

OK, tu as raison.

[invitef29758b5]

Salut

C'est pas la gravité qui fait la pression, c'est les chocs des molécules lors de leur mouvements.

Donc l' énergie calorifique du gaz emprisonné .
Il suffit de refroidir le gaz et la pression disparaît .
Mais pour l' atmosphère , ça ne marche pas . La PA dépend du poids de la colonne d' air qui ne dépend pas globalement de la température .

[coussin]

Mais pour l' atmosphère , ça ne marche pas . La PA dépend du poids de la colonne d' air qui ne dépend pas globalement de la température .

Oui et non. L'approximation hydrostatique est fréquemment utilisée, oui, mais on utilise la loi des gaz parfait pour la masse volumique de l'air. Ça dépend donc de la température.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Formul...om%C3%A9trique

[invitef29758b5]

on utilise la loi des gaz parfait pour la masse volumique de l'air. Ça dépend donc de la température.

La température modifie le volume de l' atmosphère , mais pas son poids .

Quand à ton lien , il parle de "variation de la pression atmosphérique en fonction de l'altitude" , ce qui n' a rien à voir .

[franklin.]

Pas vraiment parce que les mouvements ont lieu en gros dans le vide et que les "pressions" par exemple du milieu galactique sont très, très faibles au point qu'on peut les considérer comme nulles.
.

Mais ne faut-il pas plutôt raisonner en terme de différences de pressions; si la matière galactique n'est pas particulièrement dense, comme vous l' indiquez, en signalant la très faible pression de ce milieu. Qu'en est-il de la densité de matière entre les galaxies, dont si je comprends bien, la pression dépend ?
Puis en raisonnant en terme de différences de pressions, celles-ci peuvent-elles être, comme dans le cas de cette seringue, à l'origine d' un quelconque mouvement ? Et ne connaissant pas du tout les équations, cela est-il calculer ? Ou encore cette façon de raisonner par rapport à vos réponses, a-t-elle un quelconque sens ?
Merci

[franklin.]

bonjour,
ma question restée sans réponses, je me permets de poser celle-ci : peut-il y avoir une quelconque relation entre ces différences de pressions et le mouvement qu'elles sont supposées induire , et la matière noire ? (Espérant que cette question n'est pas trop idiote)
merci

[invite51d17075]

bjr,
avec la matière noire, je ne vois pas le lien, mais tu confonds peut être avec l'énergie noire, présentée comme l'équivalent d'une "pression négative" au sens de son effet.
mais sa nature ( inconnue) n'a aucune raison d'être similaire avec les pressions ( dans le cadre général de la thermodynamique ) qui sont évoquées ici.