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brouillard




  1. #1
    Alysson68

    brouillard

    bonsoir,

    je bloque sur un exercice de physique et j'aurai souhaité avoir un peu d'aide merci

    voila l'énoncé

    Une goutte d'eau tombant dans l'air est soumise à une force de résistance visqueuse à son mouvement, Fr. Pour des vitesses assez faible, le module de cette foce est donné par la loi de Stokes: Fr = fnv ou v est le module de la vitesse de la goutte, n la viscosité de l'air et f un facteur géométrique égal a 6piR pour une goutte sphérique de rayon R. La masse volumique de l'eau et pe = 1 kg par litre celle de l'air est pa = 1,3 kg m^-3 et la viscosité de ce gaz est n = 1,8.10^-5 Pa.s . Le module g est de 9.8 m.s^-2.

    1) écrire la relation fondamentale de la dynamique appliquée à une goutte d'eau sphérique de rayon R abandonnée dans l'air et soumise à son poids. Justifier que ma poussée d'Archimède exercée par l'air peut etre négligée.

    1) D'apres moi, F= ma
    donc P = ma
    donc mg = ma
    donc g =a

    donc la goutte n'est soumis qu'a la gravité et donc A est négligeable
    est-ce correct?

    2) En déduire la vitesse limite de chute vl qu'atteint cette goutte

    2) on a Poids - A = frottement à la vitesse limite
    il me semble qu'il faille utiliser cette formule est-ce correct?

    3) Calculer numériquement vl pour une goutelette de brouillard de rayon R =1µm. Vérifier que la loi de Stockes est valide à cette vitesse. Que peut-on dire du mouvement de chute de très petites gouttes formant un brouillard?

    la par contre je ne vois pas du tout comment procéder

    4) calculer numériquement vl pour R = 1mm. Sachant que la vitesse réelle de chute des gouttes de pluie est de quelques metres par seconde, commenter ce résultat

    la je suis totalement bloqué

    merci de me venir aide

    -----


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  3. #2
    Gwyddon

    Re : brouillard

    Citation Envoyé par Alysson68 Voir le message
    1) écrire la relation fondamentale de la dynamique appliquée à une goutte d'eau sphérique de rayon R abandonnée dans l'air et soumise à son poids. Justifier que ma poussée d'Archimède exercée par l'air peut etre négligée.

    1) D'apres moi, F= ma
    donc P = ma
    donc mg = ma
    donc g =a

    donc la goutte n'est soumis qu'a la gravité et donc A est négligeable
    est-ce correct?
    Salut,

    Ton raisonnement est erroné, puisque dans l'énoncé on te parle de la force de frottement visqueuse, et que tu n'en as pas tenu compte...

    Pour démontrer que la poussée d'Archimède, il faut que tu compares deux choses : le poids, et la poussée d'Archimède. Donc il faut que tu compares deux grandeurs données dans l'énoncé, je te laisse deviner lesquelles (tu connais la formule donnant la poussée d'Archimède n'est-ce-pas )
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

  4. #3
    Alysson68

    Re : brouillard

    très bien merci pour ton aide
    par contre est-ce que quelqu'un pourrait me dire si mon raissonnement pour la 2eme question est correct et comment parvenir à résoudre les deux dernières questions? merci


  5. #4
    yjan

    Re : brouillard

    Citation Envoyé par Alysson68 Voir le message
    1) écrire la relation fondamentale de la dynamique appliquée à une goutte d'eau sphérique de rayon R abandonnée dans l'air et soumise à son poids. Justifier que ma poussée d'Archimède exercée par l'air peut etre négligée.




    or et donc :



    2) En déduire la vitesse limite de chute vl qu'atteint cette goutte
    vl est atteinte lorsque les forces s'équilibrent soit :



    d'où

  6. #5
    Alysson68

    Re : brouillard

    merci beaucoup
    pour la question 3, j'aurais juste souhaité savoir ce qu'était la loi de Stockes car j'ai beau regardé dans mon cours je n'y vois aucune allusion et comment est-il possible de savoir si cette dernière est vérifiée merci

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    deep_turtle

    Re : brouillard

    C'est le dernier terme de la deuxième équation du message d'yjan, ça donne la force de frottement visqueux sur une sphère, en fonction de la vitesse, du rayon de la sphère et de la viscosité du milieu.
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein

  9. #7
    yjan

    Re : brouillard

    oups... !!!!

    j'ai oublié un dans le résultat final de vl... j'avais qu'à me relire plus attentivement !



    la formule de Stokes est valable dans les cas où l'on peut considérer comme laminaire l'écoulement autour de l'objet (ici la goutte d'eau). ceci est réalisé si la vitesse de la goutte est assez faible pour rester dans ce domaine d'écoulement.

    pour savoir cela il faut calculer le nombre de Reynolds


    avec le diamètre de la goutte

    si est inférieur à alors l'écoulement est laminaire et la formule de Stokes peut être appliquée.

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