Pourquoi l'eau d'un verre ne tourne pas...

[invitef657fe61]

Salut à tous,

Quand je rempli mon verre d'eau et que je m'amuse à le faire tourner rapidement , l'eau au bord du verre tourne presque à la même vitesse que la vitesse de rotation rotation du verre, alors que l'eau du centre très légèrement ou pas du tout...
(je suppose que pour un liquide visqueux la vitesse de ce liquide au centre du verre doit etre moins différentes que la vitesse de rotation du verre par rapport à un liquide très fluide comme l'eau)

Pourriez vous me dire pourquoi?

Merci beaucoup pour vos futurs réponses...
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[invite5ee91fe7]

Hello !

alors a mon humble avis :

Tout est question d'energie et de frottement !

imagine que ton eau soit disposee en cercles concentriques dans ton verre (plusieures 'couches' cylindriques les unes dans les autres, jusqu'au centre ou il ne reste qu'un 'baton').

tu fais tourner ton verre, la paroi interne du verre va frotter sur la premiere couche, qui va accelerer jusqu'a atteindre une vitesse proche de celle du verre, mais avec un peu de perte ! cette couche va frotter sur la suivante, qui ira un peu moins vite, cette derniere va frotter sur la suivante, qui ira un peu moins vite, etc, etc...

et maintenant imagine qu'il y a beaucoup beaucoup plus de couches ! (en fait, ce sont des couches de molecules d'eau !) : tu auras eu tellement de perte en arrivant au centre que celui-ci ne bougera pas !

Quelqu'un peut confirmer/infirmer ?...

[invitebfbf094d]

ca doit etre a peu pres ca

[FC05]

Oui, et si tu tournes suffisament longtemps, alors là, le liquide va finir par tourner "en masse".

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef657fe61]

et pour continuer dans la lancé, si j'arrivais à faire mon verre à la vitesse de la lumière, est ce que les bords du tourbillion monterait infiniment le long des paroies de mon verre (en supposant que mon verre soit assez haut...)? De plus est ce qu'il n'éxiste pas une vitesse pour laquelle la friction eau/verre n'éxiste plus? Car j'ai l'impréssion que plus la vitesse est grand et plus l'eau de mon verre suis moins...

[invite19415392]

et maintenant imagine qu'il y a beaucoup beaucoup plus de couches ! (en fait, ce sont des couches de molecules d'eau !) : tu auras eu tellement de perte en arrivant au centre que celui-ci ne bougera pas !

C'est assez juste comme vision des choses, mais deux petites remarques en passant quand même :
1/ Parler de pertes est exagéré, on a l'impression qu'il s'agit de perte d'énergie, alors qu'un fluide très peu visqueux sera très peu entrainé, mais ne dissipera justement pratiquement pas d'énergie.
2/ Même si tu as un solide (ie un fluide parfaitement visqueux), la vitesse au centre sera quasi nulle - seule la vitesse de rotation angulaire se conserve.

Voili voilou, et bonne fin de vacances aux heureux qui comme moi en ont !

[invite19415392]

[QUOTE=Gunthar]et pour continuer dans la lancé, si j'arrivais à faire mon verre à la vitesse de la lumière, est ce que les bords du tourbillion monterait infiniment le long des paroies de mon verre (en supposant que mon verre soit assez haut...)? [|/quote] Déjà, tu ne peux a priori pas faire tourner ton verre à la vitesse de la lumière. Outre la limite relativiste, il y a une bête limite de résistance mécanique.

De plus est ce qu'il n'éxiste pas une vitesse pour laquelle la friction eau/verre n'éxiste plus ?

Non, pas vraiment, mais la plupart des fluides ne sont pas linéaires, ie leur fluidité dépend des contraintes appliquées.

[invitef657fe61]

Merci beaucoup pour vos réponses

[invite5456133e]

Il semble que la viscosité n'ait d'importance que dans la phase de démarrage (régime non permanent).
En régime stationnaire (vitesse angulaire constante), la vitesse radiale v de l'eau serait égale à

v = omega R

et l'équation de la surface libre (z vertival) à

z = v²/2g + cste