Propriétés du sable

[invite234d9cdb]

Bonjour à tous !


Peut-on utiliser la loi d'Archimède pour les corps en poudre ? On pose une boule de bois sur du sable sec immobile. A quelle profondeur va-t-elle s'enfoncer ?
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[BioBen]

Peut-on utiliser la loi d'Archimède pour les corps en poudre ?

No idea
C'est vrai que le comportement peut etre assimilable a un fluide...mais bon ca reste des ptits cailloux...bref je sais pas!

A quelle profondeur va-t-elle s'enfoncer ?

Je me souviens avoir entendu un scientifique dire que par exemple pour les sables mouvants on pouvait faire ca comme pour un fluide (poussée d'Archimède ?) et donc savoir de combien de cm un etre humain allait s'enfoncer....

C'est un petit début de réponse...

[invite93279690]

Je me souviens avoir entendu un scientifique dire que par exemple pour les sables mouvants on pouvait faire ca comme pour un fluide (poussée d'Archimède ?) et donc savoir de combien de cm un etre humain allait s'enfoncer....

C'est un petit début de réponse...

En effet, un petit article était dédié aux sables mouvants dans le "pour la science" du moins de Novembre je crois...

Peut-on utiliser la loi d'Archimède pour les corps en poudre ? On pose une boule de bois sur du sable sec immobile. A quelle profondeur va-t-elle s'enfoncer ?

Le mieux c'est d'aller à la plage et d'essayer

[invitedcacff25]

Bonjour à tous !


Peut-on utiliser la loi d'Archimède pour les corps en poudre ? On pose une boule de bois sur du sable sec immobile. A quelle profondeur va-t-elle s'enfoncer ?

Bonsoir,

Ma réponse est incomplète, mais le sable sec ou mouillé a des propriétés très particulières qui sont ni celles d'un solide, ni celles d'un fluide.
Entre autre les grains de sable secs ne glissent pas facilement les uns sur les autres mais on tendance à se bloquer les uns sur les autres.
Je vais essayer de chercher mes sources (anciennes) si j'ai le temps.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite234d9cdb]

Après recherche sur Internet j'ai trouvé ça :
"Lorsqu’il est suffisamment imbibé d’eau, le sable se comporte comme un liquide, et, malgré une apparence compacte, il peut engloutir les malheureux qui s’y aventurent."

Cela dit pour le sable sec...
Je me rapelle avoir vu sur Arte il y a des années un reportage sur le sable, où on expliquait que le sable avait des propriétés liquides en surface et solide plus profondément...
Je suis tenté de répondre que notre boule de bois va s'enfoncer jusqu'à la couche au comportement solide du sable...

[invite234d9cdb]

Bête question : la densité du sable c'est combien ?
Le bois c'est 0,6 si je ne m'abuse, je veux juste être sur que puisque je considère la couche de sable supérieure comme liquide, elle n'ait pas une densité inférieure à la boule...

[invite2c9a6487]

Bonsoir,

Ma réponse est incomplète, mais le sable sec ou mouillé a des propriétés très particulières qui sont ni celles d'un solide, ni celles d'un fluide.
Entre autre les grains de sable secs ne glissent pas facilement les uns sur les autres mais on tendance à se bloquer les uns sur les autres.
Je vais essayer de chercher mes sources (anciennes) si j'ai le temps.

Je confirme. Je travaille dans la métallurgie des poudres métalliques. Le comportement des poudres (seches) n'est ni solide, ni liquide. La poudre peut s'écouler dans un moule, mais des phénomènes de voutes (comme dans les cathédrales) peuvent également apparaitre.

[invitedb5bdc8a]

Si pour tenter de répondre à la question initiale sur la poussée d'archimède, on commence à considérer un sable parfait formé de petites billes parfaites de silice. On peut facilement voir que si l'objet posé dessus est assez gros, on peut écrire les mêmes équations que celles qui servent de base à la mécanique des fluides. Donc , oui, il y a une forme de poussée d'archimède, et la boule s'enfoncera moins dans un sable plus dense.

[invitea3eb043e]

Si le principe d'Archimède s'appliquait au sable, comme sa densité est de l'ordre de 2,5, et que le corps humain a une densité moyenne de 1 (environ), alors quand on marche sur une plage, on devrait s'enfoncer de 60 à 70 cm tout le temps.

[invitedb5bdc8a]

Le contre argument n'est pas suffisant. On s'enfonce dans le sable, mais pas autant que si il n'y avait que la poussée d'archimède. Bien sûr les grains de sables sont loin d'être des sphères parfaites et les forces de frottements solides sont très importantes. Ce sont ces forces qui expliquent les phénomènes non fluides que cite chris111. Des structures "tiennent", ce qui n'est pas possible pour un liquide. Mais la poussée d'archimède existe bien (le poids du sable alentours execre une pression sur le milieu).

[zoup1]

Le comportement du sable est très complexe et on ne connait pas encore les bonnes façon de décrire les propriétés de son écoulement.
On ne peut chercher à y appliquer le principe d'Archimède que si son comportement est assimilable à celui d'un fluide. Cela n'est envisageable que dans la mesure où les grains de sable sont en mouvemnt perpétuel (comme les molécules dans un fluide ordinaire). Cela peut être réalisé lorsque le sable est vibré par exemple avec une amplitude de vibration suffisante pour que les grains "sautent" ou l'orsque que l'on utilise un lit fluidisé.

[invitea3eb043e]

Le comportement du sable est très complexe et on ne connait pas encore les bonnes façon de décrire les propriétés de son écoulement.
On ne peut chercher à y appliquer le principe d'Archimède que si son comportement est assimilable à celui d'un fluide. Cela n'est envisageable que dans la mesure où les grains de sable sont en mouvemnt perpétuel (comme les molécules dans un fluide ordinaire). Cela peut être réalisé lorsque le sable est vibré par exemple avec une amplitude de vibration suffisante pour que les grains "sautent" ou l'orsque que l'on utilise un lit fluidisé.

Cela revient-il à dire que l'on supprime le frottement entre les grains, auquel cas on a affaire à un quasi-fluide qui ne supporte pas les effets de cisaillement ?

[zoup1]

Cela revient-il à dire que l'on supprime le frottement entre les grains, auquel cas on a affaire à un quasi-fluide qui ne supporte pas les effets de cisaillement ?

Ce n'est pas quelque chose que je connais très bien...
Dans une situation vibré, on décompacte les grains et du coup, il y écoulement lors d'un cisaillement (c'est ce que tu veux dire lorsque tu dis "ne supporte pas les effets du cisaillement ?".
Cela n'implique pas qu'il n'y a plus de frottement entre les grains, il y a une forte dissipation lors des chocs que ce soit entre les grains ou avec la paroi du récipient... Cette dissipation est compensée par l'énergie fournie lors de la vibration ou de fluidisation.

Il s'agit en effet d'un pseudo fluide dans la mesure où il n'est pas clair qu'on puisse définir correctement des grandeurs thermodynamiques a du sable vibré, que ce soit pour une "pression" ou pour une "température".

Je crois bien qu'il existe des tentatives actives pour chercher par exemple à définir une température effective dans ce type de système (température lié à l'agitation des grains de sable et non pas à la température thermodynamique usuelle) mais je crois qu'il n'y a pas pour le moment d'évidence pour que ce type de démarche est une chance d'aboutir.

[zoup1]

Un petit lien sur la température effective dans un milieu granulaire :
http://ipmc.epfl.ch/webdav/site/ipmc...ranulaires.pdf

[invite713dc417]

Je me suis moi-même un peu penché sur la question de
la Physique des sables après avoir lu un bouquin à la
biblio (je me souviens plus du titre).

J'ai découvert un site bien documenté qui explique
bien et de manière animée cette physique particulière
(ils parlent pas mal des sables mouvants) :

http://www.imaginascience.com/articl...sable.php#haut

[invite59b3a22d]

bonjour je suis dans l'energie et j'aimerais savoir quel est le cp du sable ainsi que selui des galet?

merci d'avance

[invite234d9cdb]

Ca va beaucoup dépendre de la composition de tes galets et de ton sable si tu veux mon avis... Il faudrait que tu sois plus précis :s

[invite59b3a22d]

ouai je pensais a du sable qu'on trouve dans le grossiste en matériaux de construction du coin... donc la encore s'est trop vague je sais mais il me faudrai une valeur moyen pour savoir s'il est de 20 ou de 100 (je cherche pas une valeur précise comme celle de l'eau a 4.18)

[invite025f328c]

Bonjour,

Je travaille actuellemnt sur le sable et aimerai connaitre ses propriétés thermiques, tout particulièrement sa capacité thermique (en Wh/m3.°C).

J'ai cherché sur google sans trouver satisfaction, pouvez vous m'aidez?
Merci.

[invite025f328c]

J'ai trouvé 371 Wh/m3.°C par le calcul.
Mais je bloque toujours sur la conductivité thermique...

[invite8ef897e4]

Bonjour

Un petit lien sur la température effective dans un milieu granulaire :
http://ipmc.epfl.ch/webdav/site/ipmc...ranulaires.pdf

je crois qu'il faut prendre cet articles avec des pincettes. Nature est un journal de renommee, mais l'autorite n'est pas gage de verite

On m'a dit (parce que mon travail ne consiste malheureusement pas a etudier les tas de sables) que l'article en question est tres connu et tres ingenieux, mais malheureusement ne mesure que ce qui se passe en surface. Or, s'il existe quelque chose d'essentiel dans les tas de sable, ce sont les phenomenes de "bulk", a l'interieur, avec des arcs de contraintes etc...

Je n'ai pas reussi a trouver d'autres references au sujet de cet article, voire meme d'un autre article ou les auteurs discutent de la validite de leur interpretation.