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vitesse de l'eau de pluie



  1. #1
    javiou

    vitesse de l'eau de pluie

    Salut, j'aimerais avoir une confirmation, j'ai trouvé qu'une goutte d'eau de pluie allait à une vitesse d'environ 8 à 10 km/h. Elle n'allait pas plus vite à cause de la forme qu'elle prenait.

    Merci

    -----


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  3. #2
    deep_turtle

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    un moyen amusant de mesure cette vitesse : en voiture, si on va assez vite, la vitre arriere des voitures reste completement seche, car les gouttes atteignent d'abord le toit de la voiture... Si on ralentit progressivementm on voit aue tout a coup, paf la vitre se mouille... en connaissant l'inclinaison de la vitre et la vitesse de la voiture ou le phenomene apparait, on peut calculer la vitesse des gouttes. Je me souviens avoir estime la vitesse a 20 km/h en gros, ce qui correspond tout a fait a ce que tu indiques...

  4. #3
    Woos

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    pour l'anecdote de la voiture, il faut aussi prendre en compte l'inclinaison de la pluie qui tombe. la pluie ne tombe pas toujours perpendiculairement au sol, non ?

  5. #4
    deep_turtle

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    En effet, j'avais fait ca un jour sans vent... Si la pluie est penche, il n'y a qu'a faire la mesure dans un sens puis dans l'autre...

  6. #5
    Woos

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    "Si la pluie est penche, il n'y a qu'a faire la mesure dans un sens puis dans l'autre..."





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

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    Pour l'expérience avec la voiture, il faut aussi tenir compte de l'écoulement de l'air qui doit changer l'orientation des gouttes.

    Mais cela me fait penser à une question que je me pose souvent:

    - Quand il pleut, il vaux mieux marcher ou courir pour être le moins mouillé

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  10. #7
    mach3

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    il vaut mieux courir, comme ça tu restes moins longtemps sous la flotte



    m@ch3

  11. #8
    BioBen

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    Quand il pleut, il vaux mieux marcher ou courir pour être le moins mouillé
    Moi j'esquive les gouttes (feintes, passement de jambes,...). Et je sais pas pourquoi on me prend pour un fou Bon je commence à divaguer je vais me coucher...

  12. #9
    360no2

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    heu... d'après 2 anglais farfelus et un science et vie dans la salle d'attente d'un toubib, il vaut mieux courir... mais bon c'est le protocole expériemental qui est amusant : prenez 2 chercheurs de corpulence similaires, habillez les pareils, pesez les vetements : c'est le même poids, sortez les sous la pluie : un court l'autre marche, à l'arrivée, repesez : voilà !!!
    et donc d'après l'article il vallait mieux courir (mais c'était peut-être le numéro du 1er avril... je sais pas ça... )
    Faites que vos rêve dévorent votre vie avant que votre vie ne dévore vos rêves !

  13. #10
    mach3

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    un bete calcul devrait permettre de répondre clairement à cette question, sans qu'il y ait besoin d'une quelconque expérimentation. Je verrai si mes calculs sur les courbes d'enthalpies me laissent le temps de me pencher la-dessus

    m@ch3

  14. #11
    Woos

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    Citation Envoyé par javiou
    Elle n'allait pas plus vite à cause de la forme qu'elle prenait.

    Merci
    faut savoir que comme n'importe quel fluide, une "goutte" d'eau prend une forme parfaitement aerodynamique lorsqu'elle tombe.
    elle ne va pas prendre expres une forme qui entraine le plus de frottement...

    alors si elle ne va pas plus vite, c'est parceque au bout d'un moment, les frottements son inevitable, ce n'est pas a cause de la forme qu'elle prend...

  15. #12
    Garion

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    Citation Envoyé par 360no2
    heu... d'après 2 anglais farfelus et un science et vie dans la salle d'attente d'un toubib, il vaut mieux courir... mais bon c'est le protocole expériemental qui est amusant : prenez 2 chercheurs de corpulence similaires, habillez les pareils, pesez les vetements : c'est le même poids, sortez les sous la pluie : un court l'autre marche, à l'arrivée, repesez : voilà !!!
    et donc d'après l'article il vallait mieux courir (mais c'était peut-être le numéro du 1er avril... je sais pas ça... )
    A mon avis, ce n'est pas si simple, il doit y avoir une vitesse idéale qui dépend de la densité de la pluie.

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  17. #13
    DanielH

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    Début de réponse:

    Si je vais très très vite je vais tailler un tunnel dans les gouttes d'eau et donc il y a une limite à grande vitesse.

    Si je ne bouge pas, je vais être très mouillé mais que par le haut. en général on offre moins de surface vu du haut que vu de face

    A vitesse intermédiaire je pense que je vais aussi tailler un tunnel dans les gouttes d'eau qu'on peut visualiser montant devant moi avec un angle correspondant au rapport entre ma vitesse et celle des gouttes d'eau. Ce tunnel est plus long comme 1/Cos(de l'angle en question) mais il est moins haut comme Cos(du même angle). Mais à ça il faut rajouter ce que je prend sur la tête.

    Moralité, je pense qu'il vaux mieux courrir très très vite.

    Maintenant si on a le vent dans le dos, le problème est différent

  18. #14
    javiou

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    Citation Envoyé par Woos

    alors si elle ne va pas plus vite, c'est parceque au bout d'un moment, les frottements son inevitable, ce n'est pas a cause de la forme qu'elle prend...
    Voilà ce que j'ai trouvé sur le net :http://www.harunyahya.com/fr/article05_coran.php

    je ne dis pas que cet article a raison, je suis juste le raporteur. D'où ma première intention de vous demander un avis.

    "D'autres mesures reliées à la pluie concernent sa vitesse en chute. L'altitude minimum des nuages de pluie est de 1200 mètres. Une fois lâché de cette hauteur, un objet ayant les mêmes poids et taille qu'une goutte de pluie, accélère sans cesse et tombe sur la Terre avec une vitesse de 558 km/h.

    Certainement, n'importe quel objet qui frappe la Terre avec cette vitesse serait gravement endommagé. Si la pluie tombait justement de la même manière, toutes les terres moissonnées seraient détruites, des zones résidentielles, des maisons et des voitures seraient endommagées, les gens ne pourraient pas marcher dans les rues sans prendre des précautions supplémentaires. En plus, ces calculs sont faits seulement pour des nuages de 1200 mètres de haut, alors qu'il y a également des nuages de pluie à une altitude de 10 000 mètres.

    Une goutte de pluie tombant d'une telle hauteur aurait pu normalement atteindre une vitesse très destructive. Mais le scénario de pluie prend un nouveau cours: Quelle que soit la hauteur dont les gouttes tombent, la vitesse moyenne des gouttes de pluie n'est que de 8-10 km/h quand elles atteignent la terre et ce grâce à la forme spéciale qu'elles prennent. Cette forme spéciale augmente l'effet du frottement de l'atmosphère et empêche l'accélération quand les gouttes de pluie atteignent une certaine vitesse "limite". (De nos jours, les parachutes sont conçus en utilisant cette technique.)"

  19. #15
    DanielH

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    javiou:
    Voilà ce que j'ai trouvé sur le net :http://www.harunyahya.com/fr/article05_coran.php

    je ne dis pas que cet article a raison, je suis juste le raporteur. D'où ma première intention de vous demander un avis.
    Cet article est tiré du coran (ou presque). Je n'ai rien contre le coran, mais je douterais des fondements scientifiques. Un peu plus loin dans l'article il est question d'une température de -400°C !

  20. #16
    (√5+1)/2

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    le coran c'est sacré, mais bon il est bien dit dans la bible que pi=4 alors vous savez...

    Ensuite la forme de la goutte d'eau est la meilleure qu'il soit, parce que justement, les frotements de l'air vont la façonner.
    Prend un sceau d'eau, jette l'eau en l'air elle prendra la forme de gouttes, et en plus d'une certaine taille.
    La goutte d'eau est la forme la plus aerodynamique existante, les chercheurs en aeronautique s'en servent pour leur modèles,pour les fusées etc... en fait il y a une partie sphérique (logique, la sphere c'est super) et une autre effillée, cette forme permet en fait de réduire les perturbations créées, ce qui limite les résistances de l'air...

    ensuite la goutte d'eau meme change de forme en fonction de la température, de la pression (ultra-logique), du vent et de l'humidité de l'air.
    de plus la goutte n'est pas constituée d'h2o pur, mais aussi des poussières et autres, ce qu'il faut compter dans les calculs de frottements.

    voila c'est tout ce que je sais en 1S

  21. #17
    Woos

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    [QUOTE=

    Ensuite la forme de la goutte d'eau est la meilleure qu'il soit, parce que justement, les frotements de l'air vont la façonner.
    [/QUOTE]

    exactement. l'eau n'est pas un solide, donc, elle prend automatiquement la forme la plus apropriée a sa chute.

    et puis pour info, un objet qui tombe de 2000 ou de 10000 metre de haut, aussi petit soit il, subit inevitablement des frottements intenses de l'air qui ralentissent sa chute, et limite sa vitesse a 250 km/h environ (mouvement acceleré au debut, puis uniforme)

    les gens qui font de la chute libre ne vont pas a 558 km/h comme tu dis... tu imagine les frottements a cette vitesse, ils perdraient des lambeaux de peau pendant la chute, et lors de l'ouverture du parachute, ils se detruiraient literalement la colone vertebrale... !

  22. #18
    Chip

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    Citation Envoyé par (√5+1)/2
    La goutte d'eau est la forme la plus aerodynamique existante
    Quel est le sens de cette phrase?

    Citation Envoyé par Woos
    l'eau n'est pas un solide, donc, elle prend automatiquement la forme la plus apropriée a sa chute
    Si je me souviens bien la forme exacte d'une goutte d'eau dépend de sa masse; approximativement c'est proche d'une sphère. Je ne vois pas ce qu'il faut entendre par "la forme la plus appropriée à sa chute". Elle prend... la forme qu'elle prend, sous l'action des frottements de l'air et de la tension de surface.

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  24. #19
    Chip

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    Apparemment les petites gouttes seraient approximativement sphériques, et progressivement au-dessus de 2mm elles prendraient une forme analogue à celle d'un hamburger (plutôt plat au-dessous et arrondi au-dessus). Au-delà de 5 ou 6mm de diamètre les gouttes ne seraient pas stables.

  25. #20
    Woos

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    Citation Envoyé par Chip

    Je ne vois pas ce qu'il faut entendre par "la forme la plus appropriée à sa chute". Elle prend... la forme qu'elle prend
    il faut entendre que cette forme peut etre considérée comme aerodynamiquement tres satisfaisante. (extraordinairement satisfaisante meme)

    et quand tu dis "qu'elle prend la forme qu'elle prend", je suis d'accord avec toi, au meme titre qu'en ce moment j'ecris ce que j'ecris.

    mais si on se donne la peine de pousser la reflexion sientifique un peu plus loin, on s'apercois que la forme prise par une goutte d'eau sous l'action de l'air est tres interressante, a telle points que des chercheurs bossent dessus comme ca a ete dit plus haut.

  26. #21
    Chip

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    Citation Envoyé par Woos
    si on se donne la peine de pousser la reflexion sientifique un peu plus loin, on s'apercois que la forme prise par une goutte d'eau sous l'action de l'air est tres interressante, a telle points que des chercheurs bossent dessus comme ca a ete dit plus haut.
    Je ne doute pas que ce soit intéressant à étudier. De là à dire qu'une goutte d'eau "prend automatiquement la forme aérodynamique idéale" (ou une formulation approchante) il y a un pas -- à supposer qu'une telle affirmation ait un sens.

  27. #22
    javiou

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    Je ne suis pas du tout croyant, (loin s'en faut) je faisais juste une recherche pour savoir la vitesse de la pluie, et je suis tombé sur un article plus ou moins tiré du coran. D'où mon septicisme, comme vous pouvez vous en douter...
    Pourquoi la goutte d'eau tombe seulement à une vitesse de 10 à 20 km/h et non 250 km/h : la vitesse d'un homme en chute libre ? L'homme ne présente-t-il pas plus de résistance à l'air qu'une goutte effilée ?

    Veuillez excuser mes lacunes dans l'aérodynamisme.

  28. #23
    Coincoin

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    Salut,
    L'homme ne présente-t-il pas plus de résistance à l'air qu'une goutte effilée ?
    Avant de rentrer dans les considérations sur le Cx d'un homme par rapport à celui d'une goutte (qui est quasiment sphérique comme l'a dit Chip), il faut d'abord voir que la vitesse limite due aux frottements est proportionnelle au rapport de la masse sur la section. Or, un homme et une goutte d'eau ayant grosso-modo la même masse volumique, on en conclut que cette vitesse ne dépend presque que de la largeur caractéristique. Et je sais pas toi mais moi je suis un peu plus large d'épaules qu'une goutte d'eau
    Encore une victoire de Canard !

  29. #24
    (√5+1)/2

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    Citation Envoyé par Chip
    Quel est le sens de cette phrase?

    Si je me souviens bien la forme exacte d'une goutte d'eau dépend de sa masse; approximativement c'est proche d'une sphère. Je ne vois pas ce qu'il faut entendre par "la forme la plus appropriée à sa chute". Elle prend... la forme qu'elle prend, sous l'action des frottements de l'air et de la tension de surface.
    C'est ce que j'ai expliqué après, la queue de la goutte est la meilleure chose pour limiter les frottements.
    Ensuite ma phrase précédente veut dire que la goutte d'eau est la forme la plus aerodynamique qu'il soit, ca tombe sous le sens!

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  31. #25
    Chip

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    Citation Envoyé par (√5+1)/2
    C'est ce que j'ai expliqué après, la queue de la goutte est la meilleure chose pour limiter les frottements.
    Il n'y a pas de "queue de la goutte" : il n'y a pas de partie effilée comme tu le dis plus haut. Cette forme imaginaire, bien qu'elle fasse partie de notre "culture", ne correspond pas à la réalité. Les petites gouttes ont une forme très proche de la sphère, les grosses gouttes une forme ressemblant à un hamburger.

    Ensuite ma phrase précédente veut dire que la goutte d'eau est la forme la plus aerodynamique qu'il soit, ca tombe sous le sens!
    Pour moi ça ne tombe pas sous le sens. Il faut notamment indiquer dans quel "cadre" (= sous quelles contraintes) tu considères que telle ou telle forme est idéale. C'est à masse fixée, par exemple? Dans ce cas ce n'est sûrement pas le cas... les petites gouttes sont quasi-sphériques et ce n'est certainement pas la forme idéale pour avoir une vitesse élevée en chute libre. Ou bien c'est à masse fixée et en tenant compte de la tension superficielle? Dans ce cas, il n'est pas question de forme idéale, il est question de la forme que prend réellement une goutte d'eau. D'où ma formule "elle prend... la forme qu'elle prend", signifiant que la forme de la goutte ne se soucie pas d'être optimale ou non pour la chute libre, mais qu'elle est imposée par la tension superficielle et les "frottements" de l'air.

  32. #26
    kingloowy

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    Bonjour,

    1°) d'abord en ce qui concerne l'inclinaison du parapluie : il suffit de faire une construction vectorielle :
    soit un repère R lié au sol, soit U le vecteur vitesse des gouttes d'eau (on le supposera vertical) dans ce repère; soit V le vecteur vitesse du bonhomme sous la pluie (supposé horizontal), toujours dans R. Considérons le repère R' lié au bonhomme, soit U'le vecteur vitesse des gouttes dans le repère R'.
    On a : U'=U-V.
    Si on a les normes de U et V, l'angle d'inclinaison sur l'horizontale du parapluie sera pi/2 - alpha, avec Tan alpha = V/U.

    2°) pour ce qui est de la vitre arrière de la voiture... faut réfléchir, il y a sans doute d'autres points qui interviennent (turbulences à la surface).

    3°) pour ce qui est de la goutte d'eau : la forme prise par les gouttes d'eau (grosses ou petites) est toujours celle qui limite le plus la perte d'énergie par frottements; du coup interviennnent un très grands nombres de facteurs : température de la surface de la goutte, température extérieure, tension superficielle (une goutte d'eau contenant un détergent n'aura pas du tout la même forme qu'une goutte d'eau pure), masse etc...Quant à la comparaison goutte d'eau / homme, elle est absurde : il est fort probable que la masse de la goutte d'eau change au cours de sa chute (et pas forcément en diminuant, ça doit certainement être, entre autres, lié à la teneur en vapeur d'eau de l'air dans lequel elle tombe); d'autre part la goutte d'eau est un milieu déformable (et schématiquement élastique... et encore), un homme n'est pas un milieu déformable (par contre on peut se poser la question : quid de la vitesse d'un barbapapa tombant en chute libre? ). Tout cela me rend un peu dubitatif quand dans le premier message javiou parle d'un "calcul" lui donnant la vitesse limite... je serai curieux de voir ce calcul...
    Quant à l'histoire du coran ça doit encore être du style "voilà, dieu dans son infinie sagesse et sa grande puissance à fait que la goutte d'eau... etc.... et c'est pourquoi dieu est grand...". Encore des âneries comme on entrouve dans toutes les religions pour essayer de justifier des phénomènes qui a priori semblent inexplicables.

  33. #27
    Chip

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    Citation Envoyé par kingloowy
    pour ce qui est de la goutte d'eau : la forme prise par les gouttes d'eau (grosses ou petites) est toujours celle qui limite le plus la perte d'énergie par frottements
    Ceci est en contradiction avec la suite de ton message, dans laquelle tu évoques justement la tension superficielle, qui n'a rien à voir avec un frottement et qui "oblige" notamment les petites gouttes à prendre une forme sphérique relativement peu aérodynamique (d'où des "frottements" importants avec l'air). Sans parler de la forme des grosses gouttes, plus aplatie, qui est sûrement encore moins aérodynamique.

  34. #28
    kingloowy

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    Bonjour,

    oui il est exact que c'est un peu mal formulé. J'aurai dû écrire : "la forme [...] par frottements compte tenu des autres paramètres type : tension superficielle, température etc". En fait la forme de la goutte résulte de la conjonction de multiples paramètres, mais il est clair qu'un objet déformable tendra toujours vers la forme la plus aérodynamique possible dans la mesure, si je puis dire, de ses possibilités, cad dans les limites qui lui sont permises du fait du matériau qui le constitue et des conditions extérieures.

  35. #29
    Chip

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    Dans ce cas, comme je l'ai déjà dit, ce n'est pas la forme "la plus aérodynamique compte tenu des contraintes" c'est tout simplement "la forme que prend la goutte". Tu adoptes toi-même une formulation téléologique (finaliste) tout en critiquant les "âneries" (dixit) des religions!

  36. #30
    kingloowy

    Re : vitesse de l'eau de pluie

    M' ouais... j' comprends pas très bien, mais c'est pas grave.

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