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Milieu continu



  1. #1
    Dindonneau

    Milieu continu


    ------

    Bonjour,

    Je ne comprends pas tout à l'hypothèse de milieu continu notamment dans le cas d'un fluide.
    Si je prends une particule fluide, est-ce que les atomes ou molécules qui la composent sont toujours les mêmes?
    Si vous me dites que non, je vais avoir une tipotée de question à vous poser.

    -----
    Areuh!

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  3. #2
    Coincoin

    Re : Milieu continu

    Salut,
    est-ce que les atomes ou molécules qui la composent sont toujours les mêmes?
    Les mêmes que quoi ? Si c'est d'un fluide à l'autre, alors la réponse est non.

    L'hypothèse d'un milieu continu n'est vrai qu'à partir d'une certaine échelle. Si on regarde au niveau microscopique, bien sûr ça sera faux.

    je vais avoir une tipotée de question à vous poser
    C'est parti !
    Encore une victoire de Canard !

  4. #3
    ketchupi

    Re : Milieu continu

    Citation Envoyé par Dindonneau
    Bonjour,

    Je ne comprends pas tout à l'hypothèse de milieu continu notamment dans le cas d'un fluide.
    Si je prends une particule fluide, est-ce que les atomes ou molécules qui la composent sont toujours les mêmes?
    Si vous me dites que non, je vais avoir une tipotée de question à vous poser.
    Je crois qu'on peut qualifier un milieu de continu lorsque les fluctuations de population sont imperceptibles. Autrement dit, considère une particule fluide de volume dV fixe dans l'espace de population N ; soient dN les fluctuations de population (elles existent toujours puisque les espèces ont un agitation thermique) dans ce volume élementaire dV. Le milieu est considéré comme continu lorsque dN<<N.
    On ne force pas une curiosité, on l'éveille. Daniel Pennac

  5. #4
    zoup1

    Re : Milieu continu

    Citation Envoyé par Dindonneau
    Si je prends une particule fluide, est-ce que les atomes ou molécules qui la composent sont toujours les mêmes?
    Oui et non !!!
    Oui parce qu'une particule fluide se déforme au sein de l'écoulement sous l'effet du cisaillement.
    Non parce que lorsqu'on parle de particule fluide, on "néglige" l'agitation thermique des molécules qui composent cette particule fluide.
    De toute cette notion de particule fluide n'est qu'une abstraction de l'esprit pour justement faire la part entre ce qui est microscopique et qui relève de cette agitation thermique et de ce qui est macroscopique.
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.

  6. #5
    Dindonneau

    Re : Milieu continu

    Les mêmes que quoi ?
    Ce que je veux dire c'est est-ce que les atomes et molécules qui composent les particules fluides restent les mêmes au cours du temps et donc qu'aucune (ou trop peu pour les prendre en considération) ne sort de cette particule fluide et qu'il n'y en a pas non plus qui entrent.

    Mon intuition me dit que oui parce que j'imagine que la particule fluide est censée avoir un lien direct avec les atomes et molécules si l'on décrire corréctement notre système par la deuxième loi de Newton.

    Il me vient du coup une question... Comment étudier un gaz comme un fluide comme en aérodynamique puisque chaque atome du gaz peut se retrouver à un endroit complétement différent (donc sort de la particule fluide) à cause de son agitation thermique...
    Dernière modification par Dindonneau ; 16/10/2005 à 23h01.
    Areuh!

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    zoup1

    Re : Milieu continu

    Citation Envoyé par Dindonneau
    Il me vient du coup une question... Comment étudier un gaz comme un fluide comme en aérodynamique puisque chaque atome du gaz peut se retrouver à un endroit complétement différent (donc sort de la particule fluide) à cause de son agitation thermique...
    C'est ce que je te dis, la particule fluide porte la vitesse de déplacement moyen des particules (réelles) la constituant ainsi que toutes ses dérivées (déformation) et pas les fluctuations de autour de ses grandeurs moyennes.
    On peut donc utiliser l'hypothèse de milieu continu tant qu'il existe une séparation des échelles entre les grandeurs macroscopiques et les grandeurs microscopiques. En gros, il faut que les échelles spatialles de variations des grandeurs macroscopiques soient suffisement grandes pour les fluctuations autour des valeurs moyennes soient négligeables.

    C'est généralement le cas pour les écoulements dans les gaz...
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.

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  10. #7
    Dindonneau

    Re : Milieu continu

    Ben désolé Zoup1 mais c'est pas clair pour moi. D'ailleurs ce que tu dis je l'ai lu assez souvent sans en comprendre vraiment les fondements... Et puis est-ce que ça veut dire que des atomes et molécules peuvent sortir de ma particule fluide ou non?

    Je me pose une question dont la réponse m'aiderait à comprendre. Si le libre parcours moyen avant une collision est plus grand que la particule fluide que l'on a défini alors la particule fluide n'est pas bien définie... Faut-il avoir un libre parcours moyen bcp plus petit que la taille de ma particule fluide pour pouvoir décrire corrécetement le système et que l'on puisse considéré que la diffusion des molécules et atomes de la particule fluide puisse être considérée comme une simple déformation?
    Areuh!

  11. #8
    Meumeul

    Re : Milieu continu

    SAlut,

    les atomes/molécules d'une particule fluide ne restent pas dans cette particule fluide au cours du mouvement (et meme sans mouvement). Pour t'en convaincre, mets une simple goutte d'encre dans un fluide au reops (ou en translation uniforme) par exemple. Tes particules fluides ne bougent pas (c'est ce que dis ton cours), mais tu vois clairement l'encre coloniser tout le recipient (c'est aussi ce que dit ton cours, mais dans un autre chapitre). Si maintenant tyu fais le meme genre d'experience en mettant des traceurs un peu plus gros (ou en les regardant sur un temps plus court), tu vas les voir fixes, ou gentiment suivre ton mouvement : on peut avoir l'impression qu'ils sont pris dans un maillage qui se deforme. Tu imagines ce maillage extremement fin, tu obtiens un milieu continu.

    En esperant t'avoir eclaire.

  12. #9
    zoup1

    Re : Milieu continu

    Citation Envoyé par Meumeul
    SAlut,
    Salut,

    C'est bien ce que dis Meumeul, effectivement la diffusion est une marque des fluctuations à l'intérieur d'une particule fluide.

    En ce qui concerne le libre parcours moyen, je crois mais je ne suis pas sur à 100% que pour pouvoir définir correctement des moyennes au sein de la particule fluide, il faut quelle soit beaucoup plus grande que le libre parcours moyen, c'est à dire beaucoup plus grande que l'échelle de longueur sur laquelle se produit l'homogénéisation des caractéres du fluide (Cette phrase ne veut pas dire grand chose, mais j'ai voulu dire un truc du genre théorème d'équipartition de l'énergie).
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.

  13. #10
    Dindonneau

    Re : Milieu continu

    On peut donc utiliser l'hypothèse de milieu continu tant qu'il existe une séparation des échelles entre les grandeurs macroscopiques et les grandeurs microscopiques.
    Pourrais-tu réexpliquer notamment à l'aide d'exemples ce que tu cette phrase parce que je la comprends vraiment pas sinon le reste ça va j'ai compris...

    Sinon je connais un peu les hypothèses de MMC et je sais par exemple que l'on définit la particule fluide à l'échelle mésoscopique c'est-à-dire à partir de laquelle on ne discerne plus par exemple des différences de densité car comme tu dis on fait une moyenne de la densité sur la taille de la particule fluide.
    Mais par exemple je peux très bien appliquer ces définitions à un gaz parfait mais il a un libre parcours moyen infini (logique y pas d'interaction...). Or du coup on ne peut pas le considérer comme un fluide parce du fait de ce libre parcours moyen infini . Il y a vraiment quelque chose qui cloche...
    Areuh!

  14. #11
    Meumeul

    Re : Milieu continu

    Citation Envoyé par zoup1
    En ce qui concerne le libre parcours moyen, je crois mais je ne suis pas sur à 100% que pour pouvoir définir correctement des moyennes au sein de la particule fluide, il faut quelle soit beaucoup plus grande que le libre parcours moyen, c'est à dire beaucoup plus grande que l'échelle de longueur sur laquelle se produit l'homogénéisation des caractéres du fluide (Cette phrase ne veut pas dire grand chose, mais j'ai voulu dire un truc du genre théorème d'équipartition de l'énergie).
    J'ai pus les détails en tête, mais l'idée nécessaire à l'utilisation "propre" de la particule fluide, c'est de pouvoir considérer des équilibres locaux dans le fluide : la particule fluide est à l'équilibre mais tout le fuilde ne l'est pas (P non homogène....), ce qui doit effectivement a peu près nécessiter un truc du genre en vue de l'homogéinisation locale

  15. #12
    Dindonneau

    Re : Milieu continu

    Ben je pense que si la pression est homogène partout dans ton fluide ça reste toujours un fluide. Un gaz parfait devrait donc pouvoir être considéré comme un fluide puisque tu peux définir une densité continue, une température, une pression pas forcément homogène dans tout le gaz (voir 2 gaz séparés par une enceinte et on enlève l'enceinte...). Je vois pas pourquoi on peut pas le définir comme un fluide.
    Areuh!

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  17. #13
    Meumeul

    Re : Milieu continu

    Citation Envoyé par Dindonneau
    Ben je pense que si la pression est homogène partout dans ton fluide ça reste toujours un fluide. Un gaz parfait devrait donc pouvoir être considéré comme un fluide [..] Je vois pas pourquoi on peut pas le définir comme un fluide.
    désolé pour les yeux mais :

    QUI A OSE DIRE QU'ON NE PEUT PAS ?????

    un gaz est un fluide (peut etre meme le meilleur des fluide en général)

    RAPPEL : fluiude = untruc qui prend la frome de son contenant

  18. #14
    Dindonneau

    Re : Milieu continu

    Ben... un de mes profs mais il parlait alors du vent solaire qui est un plasma avec un tel libre parcours moyen qu'il est pas modélisable par la méca-flu mais qui pourtant ressemble à s'y méprendre à un gaz parfait car le libre parcours moyen est gigantesque (libre parcours moyen infini pour un gaz parfait) et il y a quand même un nombre suffisant de particules par mètre cube pour définir un densité à condition de prendre une grosse particule fluide et il ne devrait y avoir de même pas de problème avec la pression et si on prend bien grand on doit pouvoir aussi y définir une température. C'est pour ça que je comprends pas trop ce qu'il a voulu dire...
    Il y a d'ailleurs en physique des plasmas pas mal de cas (notamment pour les faibles densités et les plasmas froids je crois) où on ne peut pas utiliser une modélisation fluide et ou on est obligé de passer par une modélisation cinétique.
    Areuh!

  19. #15
    Meumeul

    Re : Milieu continu

    hummm..... cas un peu particulier au quel je n'avais pas pensé........et c'est effectivement bizarre pour le vent solaire : prof semble dire à la fois qu'on peut et qu'on ne peut pas....le probleme peut venir de la nécessite de prendre une particule fluide trop grande....tu as des ordres de grandeur en tete ?

    Il y a d'ailleurs en physique des plasmas pas mal de cas (notamment pour les faibles densités et les plasmas froids je crois) où on ne peut pas utiliser une modélisation fluide et ou on est obligé de passer par une modélisation cinétique.
    la je suis pas trop au fait de la chose.... querlqu'un pour aider svp ?????
    mais ca me semble surprenant de ne pas pouvoir faire de meca flux la dessus.....

    j'essaie de creuser....

  20. #16
    Dindonneau

    Re : Milieu continu

    Non, non! du tout, du tout! Il y a plein de cas en physique des plasmas où la modélisation peut se faire par en fluides mais il y a aussi des cas ou c'est pas possible. Il faut que je jette un coup d'oeil... Et notamment pour le vent solaire ce qui me parait étrange vu la taille du plasma entier... Par contre pour les ordres de grandeur concernant les vents solaires je les donne plus tard si je les ai.
    Areuh!

  21. #17
    ketchupi

    Re : Milieu continu

    CONCERNANT la physique des plasmas.

    En fait, cela dépend du plasma utilisé. Les plasmas utilisés dans les décharges basse ou haute pression, la gravure ionique ou les interactions plasmas-surface, sont des plasmas faiblement ionisés (dits froids), pour lequel la densité en électrons est faible. Ainsi, globalement, le gaz peut être considéré comme un gaz de Van der Waals (ou un gaz parfait) et les équations de mécanique des fluides sont applicables.
    En revanche, pour les plasmas thermiques, voire chauds, la densité en espèces chargées est très importante, et le plasma est soumis à des effets collectifs. Ici, ce sont plutôt les lois de la magnétohydrodynamique qui sont valables (notamment dans le cas du vent solaire).
    On ne force pas une curiosité, on l'éveille. Daniel Pennac

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