Poussée d'archimede et surface de contact.

[invite0a38fcb6]

Bonsoir tous le monde

Alors voila j'ai modéliser un sable mouvant.
J'observe l'enfoncement d'une masse, très bien, comme je le voulais, ma masse de 50 g s'enfonce.
Je veux modéliser le fait que quand en augmentant la surface de contact avec le mélange, et que du coup divisé le poids par cm² ... je place la même masse sur un papier cartonné de surface 30cm² ... et hop par magie le système ne s'enfonce pas

Donc je veut expliquer le pourquoi du comment.

Je pense que la poussée d'Archimède joue son rôle la dedans.

sachant que mon sable mouvant a une masse volumique de 2 g.cm3 (et donc une densité 2 fois supérieur a l'eau (a l'homme aussi ?!)

Mais le problème, c'est que le poids de mon objet est rester identique (au poids du papier près) et que le volume aussi; la seul différence et la surface de contact ...

Donc logiquement le rapport Poussée d'Archimède/ Poids est identique, je me trompe ?

Comment je peut expliquer que le système (feuille + masse) ne s'enfonce pas ?
J'ai très bien réussi a prouver qu'un homme ne peut couler dans le sable mouvant .. mais la je cale

Merci d'avance
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[invitea3eb043e]

Un bon article sur ce sujet :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Sable_mouvant
La viscosité diminue fortement quand on agite : ça met les grains de sable en mouvement et alors on s'enfonce, pas entièrement bien entendu pour cause d'Archimède.
C'est un fluide non newtonien, avec viscosité variable, ce qui change complètement les propriétés, on ne peut se limiter à une étude statique.

[invite0a38fcb6]

je peut me permettre de étudier ma situation statique j'admet que le sable mouvant a le meme comportement que tout liquide ici ...

c'est comme l'exemple de la patte a modeler dans l'eau ...
en boule elle coule .. en forme de bateau elle flotte ..

comment justifie par le calcul avec ma situation ..

masse de 50g et de volume environ égale a 9cm3 ... ca s'enfonce
Meme masse reposée sur une feuille de surface 30cm2 en contact avec le liquide .. ca s'enfonce pas

[inviteccac9361]

Bonsoir,

Peut-être que c'est lié à la tension superficielle.
Tu prend une aiguille, tu la poses dans l'eau elle flotte.

Les forces de Van der Waals.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Force_de_van_der_Waals
A discuter effectivement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteccac9361]

masse de 50g et de volume environ égale a 9cm3 ... ca s'enfonce
Meme masse reposée sur une feuille de surface 30cm2 en contact avec le liquide .. ca s'enfonce pas

Tu peux essayer pour vérifier de plonger un peu le support de 30cm² dans le sable et voir ce qui se passe.
Si ca coule, ton effet est du aux forces de Van der Waals.
Sinon c'est autre chose.

[invite0a38fcb6]

Merci, je decouvre cette notion, mais je ne pense pas qu'ici ont soit dans ce cas

Je pense juste que c'est l'effet du bateau ....

Ma feuille s'enfonce un peu et se courbe .. ducoup sous l'effet de ma masse, on déplace un volume de mon mélange ... comme la masse volumique est de 2 .. le poids de se volume déplace ( = poussée d'Archimède) est vite supérieur au poids de mon systeme.

Je me trompe vous pensez ?

[inviteccac9361]

Merci, je decouvre cette notion, mais je ne pense pas qu'ici ont soit dans ce cas
Je pense juste que c'est l'effet du bateau ....

Il n'y a rien de mieux qu'une experience pour trancher.

Je n'ai pas dit que seul l'effet Vand der Waals entrait ici en jeu.
Mais normalement, tu dois bien concevoir que ta masse se repartit sur l'espace de ton sable. Pourquoi sa forme aurait une importance ?
Parce-que les grains de sable se tiennent. Et forment une espece de tout, disons à une certaine agitation. Il faut percer l'enveloppe avec une force equivalente à celles des forces de Van der Waals pour imager.
Ca a l'air bête mais il faut ecarter les grains de sable pour s'enfoncer dedans. Et l'eau aussi. La silice etant tres hydrophile, ca se tient.

Un bon exemple le sable, mais tu peux en concevoir d'autres. C'est des gros rochers de silices plus ou moins de la même taille vu à petite echelle. Imagine que tu prenne des microbilles de sable bien calibrees et polies. Ou rectangulaires, il ne faut la même energie pour le deformer etc. Ca joue beaucoup.

[Tiluc40]

Merci, je decouvre cette notion, mais je ne pense pas qu'ici ont soit dans ce cas

Je pense juste que c'est l'effet du bateau ....

Ma feuille s'enfonce un peu et se courbe .. ducoup sous l'effet de ma masse, on déplace un volume de mon mélange ... comme la masse volumique est de 2 .. le poids de se volume déplace ( = poussée d'Archimède) est vite supérieur au poids de mon systeme.

Je me trompe vous pensez ?

Bonsoir,

Oui, c'est probablement ça. Puisque ta feuille se déforme un peu, elle se comporte comme une coque de bateau. J'imagine que ton carton est un peu épais, donc le liquide ne passe pas "par dessus bord"