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Chute libre?



  1. #1
    dj_titeuf

    Question Chute libre?


    ------

    Bonsoir,

    Lors d'une expérience, on lance une balle dans éprouvette remplie de liquide visqueux. Ainsi, plusieurs forces agissent sur cette balle, à savoir:
    • Son poids
    • Les forces de pression: poussée d'Archimède
    • La force de résistance au mouvement due à la viscosité du fluide

    On sait de plus que la force de résistance, peut s'écrire ainsi:
    , avec la viscosité du fluide et le rayon de la balle.

    Ma question est la suivante: puis-je considérer qu'il s'agit d'une chute libre (d'après l'expression de ci-avant notamment)? Si tel est le cas (ce qui ce devrait j'espère en principe!), pourquoi donc?

    D'avance, merci à vous.

    -----
    La différence entre le génie et la bêtise, c'est que le génie a des limites. [Byrne]

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  3. #2
    carter21

    Re : Chute libre?

    Salut

    Ce n'est pas une une chute libre.
    La définition d'un objet en chute libre est lorsque la seule force extérieure est son poids. Ici il y'a aussi la poussée d'achimède et les frottements.

    Tu peux donc établir une équation différentielle du mouvement avec les données de l'énoncé

  4. #3
    dj_titeuf

    Re : Chute libre?

    Bonsoir, et merci de la réponse. Cependant, voici ce qu'on me dit:

    "Discuter de l'importance relative du poids, de la poussée d'Archimède et de la force de frottement (en utilisant l'expression de ). En déduire que l'on peut considérer que c'est une chute libre."

    Alors...?
    La différence entre le génie et la bêtise, c'est que le génie a des limites. [Byrne]

  5. #4
    deep_turtle

    Re : Chute libre?

    Salut,

    En faisant l'évaluation qu'on te propose, tu vas vraisemblablement trouver que la force de frottement visqueux est très faible devant les autres forces, si bien que tu pourras la négliger : le corps peut alors être considéré en chute libre.
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein

  6. #5
    dj_titeuf

    Re : Chute libre?

    Mais quelle est cette évaluation à faire?
    La différence entre le génie et la bêtise, c'est que le génie a des limites. [Byrne]

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    carter21

    Re : Chute libre?

    Tu peux me donner le reste de l'énoncé avec tes données?

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  10. #7
    dj_titeuf

    Re : Chute libre?

    Voici les données dont je dispose:

    Masse volumique de la balle:

    La balle est équivalente à une bille.

    Ces données sont-elles suffisantes?
    La différence entre le génie et la bêtise, c'est que le génie a des limites. [Byrne]

  11. #8
    sitalgo

    Re : Chute libre?

    Bonn'nuit,

    Il manque au moins la masse vol et la viscosité du liquide.
    Mais il faudrait un liquide moins dense et moins visqueux que l'eau. Dans l'eau c'est loin de la chute libre.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  12. #9
    dj_titeuf

    Re : Chute libre?

    Je ne connais aucun des deux...
    La différence entre le génie et la bêtise, c'est que le génie a des limites. [Byrne]

  13. #10
    carter21

    Re : Chute libre?

    Citation Envoyé par sitalgo Voir le message
    Dans l'eau c'est loin de la chute libre.
    Heureusement lol si avec l'eau ce serait une chute libre j'aimerais pas voir l'état de ceux qui plongent du 3ème plongeoire dans la piscine ^^

  14. #11
    dj_titeuf

    Re : Chute libre?

    Et en admettant que j'ai tous les renseignements que vous demandez, comment aurais-je pu conclure à une chute libre? Comment négliger les autres forces? En disant simplement qu'elles sont bien inférieures à celle du poids? Cela suffit-il?
    La différence entre le génie et la bêtise, c'est que le génie a des limites. [Byrne]

  15. #12
    carter21

    Re : Chute libre?

    Citation Envoyé par dj_titeuf Voir le message
    Et en admettant que j'ai tous les renseignements que vous demandez, comment aurais-je pu conclure à une chute libre? Comment négliger les autres forces? En disant simplement qu'elles sont bien inférieures à celle du poids? Cela suffit-il?

    non bien entendu il faut procéder a des comparaisons. Moi j'aurais fait des rapports P/Pi P/F
    a toi de voir qu'est ce que tu peux simplifier

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  17. #13
    yahou

    Re : Chute libre?

    Citation Envoyé par dj_titeuf Voir le message
    Et en admettant que j'ai tous les renseignements que vous demandez, comment aurais-je pu conclure à une chute libre? Comment négliger les autres forces? En disant simplement qu'elles sont bien inférieures à celle du poids? Cela suffit-il?
    En calculant le rapport des forces à négliger sur la force dominante.

    Pour Archimède c'est facile tout s'élimine et il reste un rapport de masses volumiques.

    Pour la force de frottement c'est un peu plus délicat car elle dépend de la vitesse, qu'on ne connaît pas a priori. Là il y a deux méthodes :
    - la rigoureuse : résoudre l'équation différentielle avec frottement, calculer le temps de chute exact, et montrer que la constante de temps qui apparaît dans l'exponentielle est très supérieure à ce temps de chute.
    - la plus facile : calculer la vitesse maximale atteinte en négligeant le frottement, et montrer que pour cette valeur la force de frottement est négligeable.
    Those who believe in telekinetics, raise my hand (Kurt Vonnegut)

  18. #14
    Taron

    Re : Chute libre?

    je voulais savoir, pour calculer la force de frottement F, on se sert de la vitesse, mais de laquelle ? a quel moment ?

  19. #15
    yahou

    Re : Chute libre?

    Citation Envoyé par Taron Voir le message
    je voulais savoir, pour calculer la force de frottement F, on se sert de la vitesse, mais de laquelle ? a quel moment ?
    C'est précisément ce que j'explique dans le message #13.
    Pour pouvoir négliger la force de frottement sur toute la chute libre, il faut pouvoir la négliger au moment où elle est la plus importante, c'est-à-dire au moment où la vitesse est la plus importante.
    Dans la deuxième méthode (celle qu'on choisit en général), on calcule la vitesse maximale en supposant que c'est une chute libre (donc la vitesse finale) et on utilise cette valeur pour calculer la force de frottement.
    Those who believe in telekinetics, raise my hand (Kurt Vonnegut)

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