Un fluide est une matière qui peut s'écouler et prendre la forme du récipient qui la contient. Les deux principaux types de fluides sont les liquides et les gaz. Contrairement aux solides, ils ne conservent pas une forme fixe.

Les fluides sont présents partout : l'eau des rivières, l'air que nous respirons, le sang qui circule dans notre corps ou encore le pétrole transporté dans des canalisations.

• Un liquide possède un volume propre mais prend la forme de son récipient.
• Un gaz ne possède ni forme ni volume propres et occupe tout l'espace disponible.
• Les fluides peuvent être mis en mouvement : on parle alors d'écoulement.

Les fluides exercent une pression sur les surfaces qu'ils touchent. Plus on descend sous l'eau, plus la pression augmente, car le poids de l'eau située au-dessus devient plus important.

Lorsqu'un objet est plongé dans un liquide, il subit une force dirigée vers le haut appelée poussée d'Archimède. Cette force explique pourquoi certains objets flottent tandis que d'autres coulent.

Les gaz exercent eux aussi une pression. La pression atmosphérique correspond au poids de l'air qui entoure la Terre. Bien que nous ne la ressentions pas directement, elle agit en permanence sur tous les objets et sur notre corps.

L'étude des fluides permet de comprendre de nombreux phénomènes : le fonctionnement des canalisations, des barrages, des avions, des bateaux, des pompes, des seringues ou encore de la circulation sanguine.

La viscosité

La viscosité est la propriété d'un fluide qui mesure sa résistance à l'écoulement. Plus un fluide est visqueux, plus il s'écoule lentement. À l'inverse, un fluide peu visqueux s'écoule facilement.

La viscosité provient des frottements entre les différentes couches du fluide lorsqu'elles glissent les unes sur les autres. Ces frottements ralentissent le mouvement du liquide ou du gaz.

• L'eau possède une faible viscosité : elle s'écoule facilement.
• Le miel, le sirop ou certaines huiles sont beaucoup plus visqueux : ils coulent plus lentement.
• Les gaz possèdent également une viscosité, mais elle est généralement beaucoup plus faible que celle des liquides.
• La viscosité varie avec la température. Pour la plupart des liquides, elle diminue lorsqu'ils sont chauffés.

Exemple : une bouteille de miel sortie du réfrigérateur est difficile à verser. Après quelques minutes à température ambiante, le miel devient plus fluide et s'écoule beaucoup plus facilement.

La viscosité joue un rôle essentiel dans de nombreux domaines. Les huiles de moteur doivent être suffisamment visqueuses pour lubrifier les pièces mécaniques sans être trop épaisses. Le sang possède également une viscosité qui facilite sa circulation dans les vaisseaux. Les peintures, les encres, les cosmétiques et de nombreux produits alimentaires sont conçus avec une viscosité adaptée à leur utilisation.

La connaissance de la viscosité permet aux ingénieurs et aux scientifiques de choisir le fluide le plus adapté à chaque application, qu'il s'agisse d'un moteur, d'un pipeline, d'une usine ou d'un laboratoire.