Chute de sable : étude physique (mécanique)

[Stood]

Bonjour à tous.

J'ai réalisé une petite expérience pour illustrer mon tipe sur les avalanches : sur une planche inclinée d'un angle que je fais varier, je déverse du sable qui s'éboule alors jusqu'à la butée en aval.

Bon j'ai exploité les résultats, c'est intéressant. Cependant, j'aimerais faire une étude théorique. Je pensais déjà me restreindre à l'étude d'un grain de sable, le problème c'est que je ne sais pas vraiment toutes les forces que j'ai à considérer.Il y a le poids bien évidemment, la réaction de la planche, et une force d'intéraction avec les autres particules mais alors là comment la modéliser (proportionnelle à la vitesse, au déplacement ??? quid ?) et peut etre aussi des forces de frottements (la planche est recouverte de papier de verre).

Pourriez vous m'aider pour obtenir qqchose d'assez correct ?

Merci beaucoup par avance et bonne fin de week-end !

[rlo]

salut,

Je n'ai pas de réponse mais j'ai une question : l'écoulement du sable est représentatif de l'écoulement de la neige ???
Il n'y aurait pas dans l'écoulement de la neige le changement de structure de celle-ci sous la pression (différence entre une avalanche de poudreuse et une avalanche de plaques).
Pour la modélisation de l'écoulement du sable, a mon avis faut plutot se baser sur la modelisation des milieux continus.

[azoth]

Bonsoir,

Je ne peut pas t'aider pour tes calculs mais on a déjà fait un topic sur le sable.
Les phénomènes découlement du sable sont particuliers et ton interrogation est légitime.
En gros le sable réagit ni comme un liquide, ni comme un solide avec parfois des phénomènes de blocage des grains les uns sur les autres qui aboutissent à des figures en voute. Ex: rempli un tube à essais de diamètre convenable à moitié de sable, incline le doucement le sable s'écoule; incline le rapidement, une partie du sable s'écoule, l'autre reste dans le tube.

Amicalement.

[galilee294]

Bonsoir,
Azoth a raison, l'étude des écoulements de sable est assez complexe. C'est une science entre la mécanique des fluides et la mécanique des solides.
Un exemple que tu peux donner pour ton tipe est le problème de le tonnage des céréales dans les silots à grains. Si l'on met bêtement une balance au fond du silot, celle-ci donnera une indication de la masse erronée par rapport à la quantité réelle de céréale. Cela est du effectivement à la formation de multiples voutes au sein du silot. Cela induit des forces supplémentaires non verticales, qui faussent la mesure. C'est la raison pour laquelle, on doit avoir recourt à d'autres méthodes afin d'évaluer le tonnage d'un silot. Des cavités d'air pourvant se formler à l'intérieur, certains ont eu l'idée d'utiliser des techniques optiques d'absorption dans le domaine des micro-ondes afin de faire une meilleure évaluation, mais je crois que ces techniques n'ont pas encore été mises en place.

[invite761210000]

Bonsoir,

L'épreuve du concours Centrale physique 1 de la filière PC donne un petit modèle simple qui permet de modéliser les frottements dus au sol pour une avalanche. Vous trouverez le sujet ici : http://centrale-supelec.scei-concour...2006/PC/sujets.

C'est un petit modèle, mais qui peut donner des pistes d'étude. J'espére que cela vous sera utile !

Bon courage,
XD

[chwebij]

il ya le "pour la science" avril 2006 ou un article parle du "chant des dunes" article expliquant le mouvement des grains de sables

[simbis]

salut,

Je n'ai pas de réponse mais j'ai une question : l'écoulement du sable est représentatif de l'écoulement de la neige ???
Il n'y aurait pas dans l'écoulement de la neige le changement de structure de celle-ci sous la pression (différence entre une avalanche de poudreuse et une avalanche de plaques).
Pour la modélisation de l'écoulement du sable, a mon avis faut plutot se baser sur la modelisation des milieux continus.

le neige ne se comporte pas comme du sable. C'est un milieu hétérogène, comportant parfois des plaques solide et des grains solides qui se comportent un peu comme des billes, des grains qui ont des liaisons de regel ou dues aux dendrites,il existe aussi un effet de capilarité dans les neiges humides....
modeliser une avalanche est d'autant plus complexe qu'il existe au moins trois grandes famille d'avalanche: aerosol de poudreuse, avalanche de plaque et coulée de fonte. C'est probablement l'avalanche de fonte la plus facile a cerner dans son déclenchement et son écoulement. C'est un mélange de grains et d'eau...
demadez un avis a l'ANENA, ou au CEMAGREF ils travaillent sur ce sujet depuis des années