Parcelle fluide

[tonyjk]

Salut,

J'ai une confusion sur la notion et l'utilisation d'une parcelle fluide. Pour étudier les forces qui agissent sur un fluide on peut prendre comme système d'étude une parcelle fluide (ou un cube) d'où par exemple 2 de ses surfaces subissent une difference de pression(comme lors de l'etude de la pression hydrostatique). Mais parfois, on considère un point d'un fluide comme une parcelle et ce point ayant une pression constante et toute autre propriétés constantes. Comment cela? Est qu'un point d'un fluide peut être comme une parcelle ayant une pression constante?

Merci
-----

[LPFR]

Bonjour.
Dans un point il ne peut avoir qu’une valeur de pression.
Quand on veut parler de forces dues à la pression, d’accélération due à ces forces, d’énergie cinétique, etc., il faut utiliser un petit volume du fluide avec une petite masse, etc.
Au revoir.

[tonyjk]

Salut LPFR,
Pour un point donné, on peut definire une vitesse,pression etc.. je sais que c'est la vitesse du fluide en ce point ou la pression mais physiquement un point représente plusieur molecule? ou un petit volume de molecule?

[LPFR]

Re.
Non. Un point à une dimension géométrique nulle. Vous ne pouvez pas mettre un morceau de quark.
C’est uniquement une position dans l’Univers.
Pour mettre quelques molécules il faut un petit volume non nul.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[tonyjk]

Génial. Mais, un point de l'espace possède une vitesse? une pression sans qu'il est de la matière? Matière= molécules.

[LPFR]

Génial. Mais, un point de l'espace possède une vitesse? une pression sans qu'il est de la matière? Matière= molécules.

Re.
Oui . Un point de l’espace peut posséder de la vitesse sans qu’il y ait de la matière.
Finalement un point n’est qu’une abstraction mathématique. Evidement si vous voulez le voir (pour mesurer sa vitesse, par exemple) vous n’arriverez pas.
Mais il a la vitesse que vous lui attribuez.
Par exemple, prenez comme point le centre de masses d’un objet. Il est situé quelque part entre deux atomes ou dans une des atomes de l’objet. Et il aura la vitesse de l’objet, puisque c’est à partir de l’objet que vous l’avez défini.
On peut aussi lui attribuer une température ou une pression dérivées d’une fonction continue. Alors que ces deux concepts n’ont pas de sens au niveau microscopique.
A+

[tonyjk]

Ah ok. Ce qui me faisait une confusion, est quand on étudie par example la pression hydrostatique on prend un volume d'un fluide et on etudie la somme des forces agissant sur ce volume. Puis en obtenant une relation p= po +mgz on l'applique en un point donné. De même pour tout autre étude dynamique d'un fluide

[iori]

On ne l'applique pas strictement en un point, mais sur un cube de matière dont on faire tendre la taille vers 0.

[Dynamix]

Salut

quand on étudie par example la pression hydrostatique on prend un volume d'un fluide et on etudie la somme des forces agissant sur ce volume

Dans cet exemple tu calcules la différence de pression entre deux faces du cube .
En quelque sorte la différence entre deux points .

[tonyjk]

Salut

Dans cet exemple tu calcules la différence de pression entre deux faces du cube .
En quelque sorte la différence entre deux points .

Oui tout a fait. Mais l'example du centre de gravité il a comme vitesse la vitesse de l'objet. Mais pour un fluide, un point a la temperature ou pression ou vitesse du fluide mais sa varie dans un même fluide pas comme dans un solide. Donc oui un point représente une position spatial du fluide, mais sa propriété change selon la position (x,y,z) et donc en un point donné quelle partie du fluide il représente un point?

[Dynamix]

Question :

en un point donné quelle partie du fluide il représente un point?

Réponse :

un point représente une position spatial

Un point ne représente donc pas une partie du fluide .

C' est le lieu ou tu mesure le champs , peu importe son gradient .
Même pas besoin du fluide

[tonyjk]

La vitesse de qui donc? la temperature de qui? du fluide mais ca temperature pression etc.. varie

[tonyjk]

Je sais qu'un point A(x,y,z) n'est pas attaché a une partie du fluide, mais on lui attribue la proprieté d'un fluide (temperature, vitesse etc...) et n'on pas de n'importe quoi dans l'espace (x,y,z)

[tonyjk]

voila un lien: http://ufrmeca.univ-lyon1.fr/~buffat...ML/node23.html

[Dynamix]

on lui attribue la proprieté d'un fluide

Non , c' est archi-faux .
On attribue des propriétés à la particule fluide située en ce point .

[tonyjk]

Ok compris. Juste une dernière question :

Quand on prend un volume de fluide comme par example dans l'étude de la pression hydrostatique et on étudie les forces de pression agissantes sur les 2 surfaces du volume, ces valeurs de pressions qui agissent sur la surface du volume sont-elles aussi attribué á une particule fluide aussi?

[LPFR]

Bonjour.
Je trouve que la discussion dérive vers un pinaillage sur les mots.

Quand on a un champ de vitesses d’un liquide, on a une valeur de vitesse pour chaque point de l’espace et non pour chaque molécule ou chaque parcelle de fluide. Même si en un point de l’espace il n’y a pas de molécule du liquide. De même o trouve des vitesses (légèrement) différentes pour différents endroits d’un même atome ou molécule.
On s’en fout de ces nuances. Ceci vient de l’approximation que l’on fait de considérer un fluide comme un milieu continu, alors qu’il est formé par des particules

C’est pour cela que l’on de permet d’attribuer des propriétés non microscopiques comme la pression ou la température à un point de l’espace.
Au revoir.

[tonyjk]

Quand on etudie les forces agissantes sur une parcelle, on dit par example la pression à une position x est la même sur la surface de la parcelle. Ici la position ainsi que la pression est la même sans l'etude des forces sur une parcelle?

[Dynamix]

Ici la position ainsi que la pression est la même sans l'etude des forces sur une parcelle?

Si la pression est la même sur toutes les faces de la parcelle (pression isostatique) , le point peut être situé n' importe ou dans la parcelle .

Dans le cas de la pression statique , tu prends la pression 2 points :
Un sur la face superieure de la parcelle (z)
Un sur la face inférieure (z+h)

[tonyjk]

Desolé, j'ai une question:

Dans le lien que j'ai envoyé, ils disent que les champs (temperatures vitesses...) sont en fonction de l'espace car une particule fluide est considerée comme un milieu continu. Ici la particule fluide est differente d'une parcelle? Si oui, quand on prend une parcelle et on etudie par example les forces sur les surfaces des parcelles, les points des parcelles sont les mêmes points que si on etudie pas sur une parcelle?

[Dynamix]

Dans le lien que j'ai envoyé, ils disent que les champs (temperatures vitesses...) sont en fonction de l'espace car une particule fluide est considerée comme un milieu continu.

Non , désolé , ils ne disent pas cela .

[tonyjk]

Desolé de nouveau. Quelle est la difference entre une particule fluide et une parcelle?

[Dynamix]

D' ou sorts tu le mot "parcelle" ?
Quelle est sa définition ?

Une parcelle peut être un champs , mais uniquement dans le domaine agricole

[tonyjk]

parcelle fluide comme dans le cas où on etudie bernouilli ou bien la pression hydrostatique

[tonyjk]

Desolé je sais que je tourne en rond et le sujet doit être clôturer de bon,
Mais,

Ok. Tout d'abord, la propriété d'un point d'un fluide est la valeur moyenne des molécules contenues dans un petit volume de fluide ou particule de fluide. Donc toutes les propriétés d'un fluide sont considérées comme un champ dépendant de la position (x,y,z). D'accord?



Dans cette figure, on prend une particule fluide et on étudie les forces agissantes sur sa surface. La pression au point P(x,y,z-dz/2) par example, est-elle aussi une valeur moyenne des molécules contenues dans une particule fluide? J'ai une confusion ici, car on étudie sur une particule fluide pour en tirer une formule ( comme dans l'example de la pression hydrostatique) et en même temps, lors de cette etude, on considère que la pression en un point est une valeur moyenne d'une particule fluide.

J'espère maintenant que c'est plus claire.

Merci.

[Dynamix]

La pression au point P(x,y,z-dz/2) par example, est-elle aussi une valeur moyenne des molécules contenues dans une particule fluide?

Non , pas dans cet exemple .
Tu as deux pressions , une sur chaque face qui sont fonction de la positions des faces concernée .
Ce qui se passe à l' intérieur de la particule n' as pas d' importance dans ce cas .

[tonyjk]

même dans l'exemple de l'étude de la pression hydrostatique? et l'étude de la plupart de la dynamique de fluide?(bernoulli par exemple)

[LPFR]

Bonjour.
Je me demande s’il n’y a pas confusion sur le sens de « particule » dans le cas d’un fluide.
Le sens des mots « particule » ou « parcelle » sont les mêmes : une petite partie d’un tout. Voir la définition dans le CNRTL.
Mais pour moi, quand je lis « particule d’un fluide », je ne peux pas m’empêcher de penser « molécule », ce qui n’a rien à voir.
Il serait mieux de parler de « petit volume » au lieu de « parcelle » ou particule ».

Je suis d’accord avec l’interprétation de tonyjx. On a un champ de vitesses. Ce champ donne, pour chaque point de l’espace, la vitesse des petits volumes du fluide dont le centre passe par ce point.
Même chose pour le champ de pressions. Il donne la pression moyenne d’un petit volume centré sur le point. Les pressions sur les parois du petit volume peuvent être calculées comme d’habitude en s’aidant du gradient de pression.
De même pour la température. Le champ de température donne, pour chaque point de l’espace, la température moyenne d’un petit volume centré sur le point.
Au revoir.

[tonyjk]

même dans l'etude sur un volume comme dans l'exemple?

[Dynamix]

Il donne la pression moyenne d’un petit volume centré sur le point.

Que vient faire le petit volume dans ce cas .
Le champs , c' est (en quelque sorte) un ensemble de valeurs , chacune propre à une position spatiale , "concrétisée" par un point .
Le petit volume ne sert que quand on s' intéresse à ses variations , ce qui nécessite plusieurs points .

Cas de la pression hydrostatique :
On regarde la pression en Z (premier point)
La pression en Z+h (second point)
On se fiche totalement de la pression moyenne .