bonjour a tous
un corps totalement immerge dans l'eau subit une force de frottement fluide d 'intensite kv
comment je peux determiner le coefficient k le plus simple possible ( sachant que je n'ai pas besoin de beaucoup de precision) ?
de plus est ce que ce coeficient k change en changeant la forme de l'objet immerge ou bien il est constant pour un liquide donne?
merci d'avance
Bonjour,
par exemple en le laissant tomber dans le liquide, si vous avez un moyen de mesurer la profondeur du-dit objet en fonction du temps
Une fois la profondeur en fonction du temps tracée, vous pouvez déterminer le coefficient k assez simplement. Donc la question : avez vous un moyen qui vous permettrai de mesurer la profondeur de l'objet en fonction du temps si vous le laissez couler ?
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
Bonjour,
Vous l'équilibrez totalement immergé , légèrement coulé . Ficelle vers le haut , 2 poulies et un poids .
Même si k ne change pas , la forme de l'objet ( et son maître-couple) sont importantes et prépondérantes ! Essayez de tirer une plaque perpendiculaire à la traction et un objet en forme de poisson ...
Bonjour a vous
Mr catmandou je n'ai aucune doute qu'en changeant la forme d'un objet son mouvement peut etre plus ou moins facile...
ma question etait (quand j'ai parle a propos de la forme de l'objet) est ce que K change ou bien des autres parametres changent qui sont a l'origine de la facilite de tirer une plaque perpendiculaire etc.....
en tout cas j'ai compris de vous que K ne change pas.
Mais a propos de la methode, apres avoir equilibrer l'objet qu'est ce que j'ai a faire je n'ai pas comprisS
Merci beaucoup
Mr Obi76, je pense qu'en appliquant la 2eme loi de newton j'aurai une equation differentielle:
ma= mg_Kv_ F ou F est la poussee d'archimede
la solution a l'equation diff me donne la variatio de x en fonction de t
mais est ce x=f(t) doit etre une droite lineaire et K represente la pente ou bien il s'agit d'une exponentielle
MErci pour votre reponse je souhaite que vous continuer a m'aider
Il sagit d'une exponentielle avec une vitesse limite qui dépend de K. C'est pour ça que si vous pouvez mesurer la vitesse de descente dans le liquide, vous trouverez directement KEnvoyé par g.k123
Mr Obi76, je pense qu'en appliquant la 2eme loi de newton j'aurai une equation differentielle:
ma= mg_Kv_ F ou F est la poussee d'archimede
la solution a l'equation diff me donne la variatio de x en fonction de t
mais est ce x=f(t) doit etre une droite lineaire et K represente la pente ou bien il s'agit d'une exponentielle
MErci pour votre reponse je souhaite que vous continuer a m'aider
EDIT : après reflexion il y a peut être même plus simple (comme manip) : le lâcher en haut d'une cuve de ce liquide et le laisser tomber. Le temps entre le moment où vous le lâchez, le moment où il touche le fond et la distance entre les deux vous permettra aussi de trouver K.
A votre convenance
Dernière modification par obi76 ; 11/07/2013 à 12h52.
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Re,
Ma méthode me semble ( attention, je suis prudent ...) plus simple que celle d' Obi , car la force pour faire remonter l'objet est seulement kv .
Je mesure kv en remontant l'objet coulé juste , la ficelle est vers le haut, la ou les poulies modifient sa direction vers le bas pour accrocher un poids et ensuite, il faudra mesurer v .
MR OBi j'ai fait quelque recherches sur Google j'ai abouti a des calculs vraiment compliques et qui depassent peut etre mon niveau d'etude de plus j'ai besoin de detrminer la force de frottement le plus simplement possible sans une grande precision.
Un grand merci pour vous
Mr Catmandou, vraiment ta methode me semble plus accessible malgre que je n'ai pas trop comrpis les etapes ni le montage a realiser, si vous le temps expliquez le en detail avec un schema si c'est possible..
MErci j'attend votre reponse
Dans tous les cas il y aura une formule à appliquer, et probablement d'autant plus compliquée que la manip sera simple
EDIT instinctivement comme ça, je dirai que si on connait juste le temps entre le haut et le bas, il y aura un W de Lambert à trainer, si on a la vitesse limite, une simple division...
Dernière modification par obi76 ; 11/07/2013 à 13h08.
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Mr obi je souhaite que je peux realiser cette methode
mais comment quel relation ya t il entre le temps qui s'ecoule et la distance et k ...?
donner moi les formules necessaire et tout va marcher...
Je vous fait ça dans l'après midi
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ok vous etes formidable :D:D:D un grand merci je vous attend prenez votre temps mais n'oubliez pas a le faire car j'ai deja cherche dans tous les sites et je suis totalement perdu....
Merci
Re,
bon première méthode : en mesurant la vitesse limite atteinte par l'objet.
L'équation qui régit la vitesse est :
avecla vitesse en fonction de t
La vitesse est constante (vitesse limite donc notée
On en déduit directement que
Pour l'autre méthode je verrai ça plus tard, le calcul est (beaucoup) plus long.
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Ok Mr c'est tres clair maintenant et ca va surement indiquer la valeur de K si je pourrais determiner Vlimite...
un grand merci Mr
Pas de soucis, vous voulez l'autre méthode quand même ou pas (expérimentalement plus simple, mais calcul plus lourd) ?
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si vous avez le temps oui je souhaite savoir la deuxieme methode
J'ai regardé sur un coin de table, laissez tomber l'autre méthode
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ok en tout cas cette methode peut etre facilement applicable.
une derniere question et je finit :P est ce qu'il faut que K appartient a un intervalle de valeur ( j'ai lu quelque part que k plus petit que racine de 2 pour les frottement faibles est ce que c'est le cas de l'eau? j'estime un resultat pareil )
ensuite je veux s'assurer encore une fois est ce que la valeur de k que je dois chercher est la meme pour n'import quel objet qui va plonger dans l'eau?
Non, il n'y a aucune "limite" pour k. Et non, ce k dépend de l'objet (de sa forme entre autre).
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bon... mais si la poussee d'archimede exercant sur un objet est plus grande que son poids cet objet doit flotter sur la surface de liquide...
est ce que je peux proceder de la meme maniere dans ce cas pour determiner K, c'est a dire lancer l'objet du point le plus bas de la cuve et chercher V limite....???
Dans ce cas, il faut re-résoudre les équations, et en l’occurrence vous tomberez sur un k qui est égal à :
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Je vous remercie Monsieur
J'ai dis une co**bêtise. La solution est exactement la même, c'est juste que
Ignorez le post #20.
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Re,
Il me semble que ma méthode est tout simple : j'ai un poids p et je mesure v limite . Aucun calcul .
Je ne sais pas comment effacer une poste :S
mais a propos de signe de k ( pour le premier cas (chutte d'un corps dans un liquide) K est positif et pour le deuxieme cas K sera negative ? )
Je ne sais pas comment effacer une poste.. :S
a propos de signe de K pour le 1er cas K est positif et pour le 2eme cas k sera negatif?
non justement, K est toujours positif
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Re,
donc ça revient aux mêmes calculs, le tout étant de connaître vlim. Cela dit je ne m'imagine pas bien ta manip en fait...
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Re,
Déjà, nous n'obtiendrons pas le coefficient de frottement comme le demande l'auteur mais la force de frottement de son objet complet , ce qui va inclure le Cx et le maître-couple S , me semble t il .
Je reviens sur ma manip :
Pour m'affranchir du poids et de la poussée d 'Archimède, je leste l'objet , de préférence à l'intérieur , pour qu'il coule juste à peine au fond du bac .
Pour mesurer la force F que je cherche , je dois tirer vers le haut . Mais je veux tirer avec un poids p , parce que c'est facile .
Donc, mon fil de traction sort du bac vers le haut et avec 2 poulies Meccano , je peux attacher mon poids p , à l'extérieur du bac, qui va descendre en tirant . J'ai fait un renvoi de 180° .
Si j'ai assez de hauteur , je mesure la vitesse limite (vidéo ou photos) , sans m'occuper du reste .
Et j'applique directement F = k v . Je peux même le faire avec différents poids , donc différents F.
Ha d'accord
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Bonjour,
Si le récipient n'est pas assez grand pour atteindre la vitesse limite, ça ne fonctionne pas il me semble. J'ai pensé pour ma part à une autre méthode (si je ne me suis pas trompé xD), pour s'affranchir du poids et de la poussée d'archimède (qui nécessite, comme catmandou, d'une caméra haute vitesse pour tracer une trajectoire et calculer des vitesses).
Je dis que le poids et la poussée d'archimède sont constantes et ne dépendent pas de la vitesse.
On a donc une équa diff du genre m*v' = Cte_{P+Pa} - k*v dont la solution est de la forme v(t) = C1(v0) exp(-kt/m) + C2 avec C1 une constante qui dépend de v0 et c2 une constante "absolue". t=0 représente le moment où la bille rentre dans le fluide. La tangente à l'origine de la vitesse est -k/m*C1(V0).
Je fais alors plusieurs mesures en lachant la bille à différentes hauteurs avant qu'elle ne pénètre dans le fluide.
Par exemple :
Cas 1 : je lache à la surface ==> v0 = 0 ==> C1(v0) = -C2. Puis je trace la tangente à l'origine sur la vitesse, qui me donne pente_T1 = k/m*C2.
Cas 2 : je lache avant la surface ==> v0 > 0 connu (grâce à la vidéo) ==> C1(v0) = v02-C2 et avec la tangente à l'origine, pente_T2 = k/m*(C2-v02).
Il en ressort que pente_T2 = pente_T1 - k/m*V02 soit k = (pente_T1-pente_T2)*m/v02.
On peut multiplier les vitesses à la pénétration dans le fluide en jouant sur la hauteur de lachée, ce qui permet de moyenner les différentes mesures de k. Bien sûr, ça demande une bonne précision sur les hauteurs horodatées mesurées avec la caméra.
Qu'en pensez-vous ?
