Force de frottement exercée sur un cylindre

[invite3288a4a1]

Bonjour à tous,

Voila je dois calculer la force de frottement qui est exercé sur un cylindre qui chute dans de l'eau.
La formule sera F=Kv... on est d'accord. Mais comment connaitre ce "K".je lis partout qu'il est fonction de la surface de l'objet, des caractéristique du fluide ... mais comment le connaitre ??? il n'y a pas un moyen de se faire un idée ?
peut-on appliquer la même formule que pour une bille ???
k=6*Pi*r*viscosité du fluide
Merci à tous.

[Jaunin]

Bonjour, Sinedlb,
Bienvenu sur le forum de Futura-Sciences.
Peut-être quelques informations ci-jointes.
Cordialement.
Jaunin__
http://www.ac-nancy-metz.fr/enseign/...ly-mecaflu.htm
http://hal.archives-ouvertes.fr/docs.../FG-SFGP09.pdf

[invited9d78a37]

bonjour

lorsqu'un corps est plongé dans un écoulement il subite une force: celle de trainée qui est dans la même direction que l'écoulement et la portance qui est perpendiculaire au sens de l'écoulement.

La force qui s'exerce sur un corps est donné par:



avec S la surface apparente de l'objet, pour le cylindre c'est 2r*L (avec L la longueur du cylindre) , la masse volumique du fluide et u la vitesse du fluide.

est le coefficient de trainée qui caractérise la force qu'exerce l'écoulement sur l'objet. C'est une grandeur adimensionnelle qui dépend de la forme de l'objet et du régime de l'écoulement (laminaire ou turbulent) via le nombre de Reynolds http://fr.wikipedia.org/wiki/Nombre_de_Reynolds

Lorsque la vitesse est faible, le coef est inversement proportionnelle au Reynolds ( 24/Re pour une sphère) , la force varie donc en u
Lorsque les vitesses sont grandes, le coef est constant, la force varie en u².

Voici un doc avec une abaque avec les différentes valeurs de CD en fonction du Reynolds pour un cylindre:

http://www.meca.u-psud.fr/cours/L3_TP_Sillage.pdf

[invitea3eb043e]

Personne n'a d'idée ? Parce que ce truc me trouble beaucoup, pour des raisons de dimensions.
Pour une sphère, c'est 6*pi*éta*r*v alors, il serait logique que pour un cylindre maintenu en orientation, on s'attendrait à ce que ce soit aussi de la forme Cte*éta*longueur*v
Problème : la force est forcément proportionnelle à la longueur du cylindre, donc elle serait indépendante du rayon ? Bizarre !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea3eb043e]

Après avoir sollicité un copain, j'ai trouvé cette référence qui donne la formule :
http://wwwdfr.ensta.fr/Cours/docs/MF...a09_ch4_v4.pdf
On voit que pour un cylindre infini, la force par unité de longueur dépend du logarithme du rayon comme :
F/L = 4 pi.éta.v/Ln[3,7.éta/(v.R)]
Bien plus compliqué que pour une sphère.

[invite3288a4a1]

Re bonjour à tous ... merci beaucoup pour vos explications très précises. Ca m'a été d'une grande utilités.