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bilan des forces exercées sur une goutte de pluie



  1. #1
    minibus

    bilan des forces exercées sur une goutte de pluie

    Bonjour,
    Si l'on considère une goutte de pluie venant de quitter le nuage dans lequel elle s'est formé, lors de sa chute jusqu'au niveau du sol, à quelles forces est-elle soumis ?
    À première vue j'en vois 5 (si l'on néglige la force d'entrainement de Coriolis) : le poids, la poussée d'Archimède, la résistance de l'air, la résultante des forces exercées par le vent, et la 5ème est la force d'entrainement de la goutte vers le haut exercée par les masses d'air qui remontent par convection atmosphérique.
    Y en a-t-il d'autres que je ne connaitrai pas ?
    Merci d'avance pour votre aide !

    -----


  2. Publicité
  3. #2
    Jeanpaul

    Re : bilan des forces exercées sur une goutte de pluie

    Les forces 3-4-5 sont une décomposition de forces de même nature.
    On pourrait (en pinaillant) ajouter une force électrique si la goutte est chargée et évolue dans un orage où existe un champ électrique. On pourrait aussi mentionner les forces de capillarité mais ce sont des forces internes.

  4. #3
    minibus

    Re : bilan des forces exercées sur une goutte de pluie

    Les forces 3-4-5 sont une décomposition de forces de même nature.
    Mais il faut bien les prendre en compte séparément, puisque l'une peut être appliquée sans les autres (par exemple si la goutte était immobile)...

  5. #4
    mc222

    Re : bilan des forces exercées sur une goutte de pluie

    le poussée d'archimède est à mon avis négligeable, les masse volumiques sont trop différentes.

  6. #5
    minibus

    Re : bilan des forces exercées sur une goutte de pluie

    le poussée d'archimède est à mon avis négligeable, les masse volumiques sont trop différentes.
    Oui en effet.
    [/QUOTE]bof, masses d'air de convection ne seraient-ce pas les avant dernières 2 forces combinées? [/QUOTE]
    Non, s'il n'y avait pas de mouvement au sein de l'atmosphère la goutte serait soumis de toute manière à la résistance de l'air (puisque la goutte est en mouvement). Après si l'on considère que les seuls mouvements dans l'atmosphère sont ceux dus au vent, alors la goutte va être soumis (en plus du poids) à la résistance de l'air et en plus à la résultante des forces dues au vent.
    Mais la convection atmosphérique fait qu'il y a des masses d'air qui s'élèvent (donc mouvement d'ascension vertical), et ces masses d'air vont entrainer la goutte vers le haut, donc c'est la 5ème force (la 4ème si l'on néglige Archimède ).

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

    Re : bilan des forces exercées sur une goutte de pluie

    Re-bonjour,
    Je me demande si la 5ème force est appliquée en continu ou bien par à-coups ? C'est-à-dire la goutte est-elle en continu entrainée vers le haut par une masse d'air en ascension ?
    Merci d'avance pour votre aide !

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  10. #7
    minibus

    Re : bilan des forces exercées sur une goutte de pluie

    Personne n'a d'idée ?...

  11. #8
    minibus

    Re : bilan des forces exercées sur une goutte de pluie

    Bonjour,
    Je relance le sujet avec une hypothèse : lorsque la goutte tombe, si sa masse ne dépasse pas une certaine limite, une masse d'air en ascension (par convection) va faire remonter la goutte. Celle-ci va grossir en absorbant la vapeur ambiante, et lorsque sa masse aura dépassé la limite elle reprendra sa chute, jusqu'à rencontrer un nouvelle masse d'air qui pourra la faire remonter sur une certaine distance.
    Je pensais donc modéliser la chute de la goutte par un oscillateur dans un référentiel R', ce référentiel R' étant lui-même en translation rectiligne vers le sol dans le référentiel géocentrique.
    Est-ce correct ? Merci d'avance pour votre aide !

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