Pression faible quand l'air va vite

[invite794d16a0]

salut,
voila je voudrais savoir pourquoi la pression est devient plus faible quand l'air vite ??
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[invite786a6ab6]

Tu dois avoir en tête les ailes d'avion ou les voiles. Si on considère qu'avant l'aile et après l'aile, les filets d'air vont tous à la même vitesse, en fait ne se déplacent quasiment pas, il faut que ceux qui, sur l'aile passent par un chemin plus long, soient "étirés", donc que les molécules d'air soient plus éloignées les unes des autres, c'est ce qu'on appelle une "plus faible pression". Ce chemin plus long au dessus de l'aile oblige aussi les molécules d'air à aller plus vite (par rapport à la surface de l'aile) que celles qui passent sous l'aile.
C'est une interprétation "intuitive" qui ne vaut que ce qu'elle vaut, car en dynamique des fluides, l'intuition est souvent mise à mal

[invite88ef51f0]

Salut,
C'est ce qu'on appelle l'effet Venturi.
Ça vient de la conservation de l'énergie : si tu accélères un fluide, son énergie cinétique augmente au détriment de l'énergie due à la pression.

D'un point de vue microscopique, la pression vient du choc des molécules qui s'agitent dans tous les sens. Si tu donnes une vitesse d'ensemble au fluide, tu forces les vitesses de toutes les particules à aller un peu dans la même direction. Les molécules ont donc des vitesses relatives plus faibles : elles vont se rentrer dedans moins souvent et moins vite. Donc la pression diminue.

[invite794d16a0]

Salut,
C'est ce qu'on appelle l'effet Venturi.
Ça vient de la conservation de l'énergie : si tu accélères un fluide, son énergie cinétique augmente au détriment de l'énergie due à la pression.

D'un point de vue microscopique, la pression vient du choc des molécules qui s'agitent dans tous les sens. Si tu donnes une vitesse d'ensemble au fluide, tu forces les vitesses de toutes les particules à aller un peu dans la même direction. Les molécules ont donc des vitesses relatives plus faibles : elles vont se rentrer dedans moins souvent et moins vite. Donc la pression diminue.

je comprend pas pourquoi les molécule ils ont une vitesse relative plus faible si on accelere le fluide

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite88ef51f0]

Imagine des particules s'agitant dans tous les sens à disons 100 m/s. elles vont se rentrer dedans, parfois de plein fouet (à une vitesse relative de 200 m/s), parfois de côté (à une vitesse relative comprise entre 0 et 100 m/s).
Maintenant, fais les aller toutes dans la même direction à 10 m/s. Chaque particule aura alors en moyenne une vitesse de 10 m/s dans cette direction et de 90 m/s dans une direction quelconque. Du coup, si elles se rentrent dedans de plein fouet, ça sera seulement à une vitesse relative de 180 m/s. Les chocs seront moins violents.

C'est la même chose quand tu roules sur autoroute : on incite fortement les voitures à rouler dans le même sens à environ la même vitesse pour que les accidents soient plus rares et moins violents que si on envoyait des voitures dans tous les sens.

[invite794d16a0]

ah ok ben merci de votre aide

[invite794d16a0]

dsl mais en faite j'ai un autre a que je comprend pas quand tu me dit si les particule s'agite dans tout les sens il vont se rentrée dedans plus souvent que si il vont dans un même sens mais il est la le probleme j'ai toujour aprit que les molécules ou les atomes vont toujour verticalement donc il vont dans le même sens donc si il vont dans le même sens il devrais avoir moin de préssion dasn l'air ??

[invite88ef51f0]

Les molécules s'agitent autant dans toutes les directions. C'est pour ça que si tu prends un capteur de pression (manomètre), il indique la même chose qu'il soit horizontal ou vertical.

[invite93279690]

Imagine des particules s'agitant dans tous les sens à disons 100 m/s. elles vont se rentrer dedans, parfois de plein fouet (à une vitesse relative de 200 m/s), parfois de côté (à une vitesse relative comprise entre 0 et 100 m/s).
Maintenant, fais les aller toutes dans la même direction à 10 m/s. Chaque particule aura alors en moyenne une vitesse de 10 m/s dans cette direction et de 90 m/s dans une direction quelconque. Du coup, si elles se rentrent dedans de plein fouet, ça sera seulement à une vitesse relative de 180 m/s. Les chocs seront moins violents.

Salut,

Je la trouve bizarre cette interpretation .
La vitesse d'agitation desordonnée est associée à la température non ? Si les molécules d'un fluide vont à 100m/s dans toutes les directions, si tu donnes à tout le monde une vitesse supplémentaire via un champ de force par exemple tu auras toujours 100m/s dans toutes les directions et mettons 10m/s dans une direction non ?

C'est la même chose quand tu roules sur autoroute : on incite fortement les voitures à rouler dans le même sens à environ la même vitesse pour que les accidents soient plus rares et moins violents que si on envoyait des voitures dans tous les sens.

Oui mais non car sur l'autoroute tout le monde va dans le même sens et si tu t'amuses à donner une vitesse laterale aléatoire à tes voitures tu vas voir le chaos que ça va être !

Le problème avec Bernouilli c'est que clairement il y a une anisotropie dans le tenseur des contraintes dû seulement à la vitesse des particules.
De fait si on place un capteur de pression perpendiculairement à la ligne de courant il va mesurer une pression de "bernouilli" par contre si tu mets le capteur de pression sur la ligne de courant c'est comme si tu mettais un camion en travers sur une autoroute...

[invite88ef51f0]

si tu donnes à tout le monde une vitesse supplémentaire

Oui, mais dans l'effet Venturi il n'y a pas de force extérieure. Tout se fait à énergie constante (c'est ce que dit Bernoulli). Donc les particules doivent prendre sur leur vitesse d'agitation pour faire la vitesse d'ensemble.

Oui mais non car sur l'autoroute tout le monde va dans le même sens et si tu t'amuses à donner une vitesse laterale aléatoire à tes voitures tu vas voir le chaos que ça va être !

Certes, mais ça sera toujours moins le chaos que si tu mets en plus des voitures à contre-sens.

[invite93279690]

Oui, mais dans l'effet Venturi il n'y a pas de force extérieure. Tout se fait à énergie constante (c'est ce que dit Bernoulli). Donc les particules doivent prendre sur leur vitesse d'agitation pour faire la vitesse d'ensemble.

J'avoue ne pas bien comprendre...si tu te mets dans le referentiel d'une particule fluide la vitesse va etre donnée par l'agitation thermique. Ensuite si tu refais le changement de référentiel en sens inverse tu fais la somme des vitesses non ?

[invite88ef51f0]

Oui, donc au point de vue des énergies cinétiques, au final tu auras une part d'énergie cinétique due à la dispersion de vitesse (c'est l'énergie thermique) et une part due au mouvement d'ensemble (c'est la vitesse macroscopique du fluide).
Donc, à énergie totale constante, l'énergie thermique est plus faible lorsque la vitesse du fluide augmente. Macroscopiquement, tu as donc une diminution de la température et de la pression.

[obi76]

La vitesse d'agitation desordonnée est associée à la température non ?

Tout à fait, mais si tu raisonne en terme d'énergie ce n'est plus le cas.

Si les molécules d'un fluide vont à 100m/s dans toutes les directions, si tu donnes à tout le monde une vitesse supplémentaire via un champ de force par exemple tu auras toujours 100m/s dans toutes les directions et mettons 10m/s dans une direction non ?

Et ta conservation de l'énergie ?

[invite93279690]

Oui, donc au point de vue des énergies cinétiques, au final tu auras une part d'énergie cinétique due à la dispersion de vitesse (c'est l'énergie thermique) et une part due au mouvement d'ensemble (c'est la vitesse macroscopique du fluide).
Donc, à énergie totale constante, l'énergie thermique est plus faible lorsque la vitesse du fluide augmente. Macroscopiquement, tu as donc une diminution de la température et de la pression.

je ne comprends pas comment on peut imposer à l'energie cinetique moyenne d'etre la même dans deux referentiels differents ?

[invite88ef51f0]

Ce n'est pas seulement deux référentiels différents, mais aussi deux situations différentes.
Première situation : le fluide est immobile. Toute l'énergie est thermique.
Deuxième situation : le fluide bouge. Une partie de l'énergie cinétique (dispersion) des particules est thermique, l'autre (moyenne) est cinétique. Donc l'énergie thermique est plus faible que dans la situation précédente, si tu n'apportes aucune énergie. Ton fluide bouge et a une pression et une température plus faibles.

[invite93279690]

Ce n'est pas seulement deux référentiels différents, mais aussi deux situations différentes.
Première situation : le fluide est immobile. Toute l'énergie est thermique.
Deuxième situation : le fluide bouge. Une partie de l'énergie cinétique (dispersion) des particules est thermique, l'autre (moyenne) est cinétique. Donc l'énergie thermique est plus faible que dans la situation précédente, si tu n'apportes aucune énergie. Ton fluide bouge et a une pression et une température plus faibles.

je vois ce que tu veux dire mais je ne comprends pas pourquoi ces deux situations, qui sont differentes comme tu l'as noté, correspondrait à la même energie totale ? Comment est ce que tu passes de l'une à l'autre sans champ de force ?

[invite88ef51f0]

Le fait que l'énergie est la même est mon hypothèse a priori. Ce n'est pas forcément le cas dans toutes les situations, mais ça l'est dans ce que j'imagine.
Met bout à bout un gros tuyau, un petit tuyau et un gros tuyau. La conservation du débit t'impose que le rapport des vitesses dans les différents tuyaux et donné par le rapport des sections. Donc ton fluide doit aller plus vite dans le petit tuyau. La pression étant la même avant et après le petit tuyau, je ne vois pas quel force apporterait de l'énergie au fluide. Conclusion : le fluide va plus vite dans le petit tuyau.