Bonjour à tous, la question est dans le titre. Lorsqu'un liquide est en chute libre, possède-t-il une vitesse terminale ? En effet, cela dépend de la forme qu'il prend lorsqu'il chute; de plus un liquide peut se séparer en volumes plus petits un nombre presque infini de fois...
une actu proche du sujet : http://www.futura-sciences.com/magaz...rminale-57208/
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Bonjour.
Si le volume est grand (un sceau d’eau par exemple), la friction avec l’air créera des mouvements dans la masse, et le liquide se fractionnera en gouttes.
Mais pour des gouttes, leur vitesse limite est telle qu’elles ne se fractionnent plus.
Et cette vitesse limite dépend du volume des gouttes.
Regardez cet article :
http://windy.aos.wisc.edu/pao/wang-p...her-77-jam.pdf
Au revoir.
Bonjour,
pour faire plus précis, c'est le nombre adimensionnel de Weber qui détermine la fragmentation possible des gouttes. Plus une goutte est grande, plus son Weber est grand, et au delà d'un Weber dit "critique" (de l'ordre de 11 si mes souvenirs sont bons) : elle se fragmentera en gouttes plus petites. Il y a donc une taille limite (normale). Ensuite, la vitesse limite d'une goutte dépend de son coefficient de frottement (dépendant de sa surface) et de son poids (dépendant de son volume). L'équilibre entre les 2 permet de trouver la vitesse limite (qui dépend donc de leur taille, logique aussi). Et pour préciser : si je ne dis pas de betises (ça date de 2008), la loi de distribution en rayon est lognormale.
Cordialement,
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
Bonjour,
Pour une goutte d'eau isolée, la vitesse terminale dépend du diamètre, avec approximativement une dépendance de cette vitesse en racine(d) pour les petites gouttes (inférieures à 3 mm, taille où la vitesse terminale atteint un maximum de l'ordre de 30 km/h).
Quand la goutte est plus grosse, elle peut aller momentanément plus vite, mais il apparait rapidement une instabilité de forme qui fait qu'elle va se diviser.
C'est pour cela qu'on voit souvent écrit qu'il existe une vitesse terminale, mais il faut comprendre qu'une certaine proportion des gouttes auront des vitesses limites inférieures.
Ceci dit, l'hypothèse de départ que l'air est immobile n'est pas souvent vérifiée. Avec les mouvement de convection, les vitesses
doppler mesurées peuvent être très largement supérieures
Why, sometimes I've believed as many as six impossible things before breakfast
Merci à vous pour vos réponses.
Donc si je comprend bien, plus un liquide occupe un volume important (on peut le comparer a une grande goutte), plus il a de chances de se fractionner en parties plus petites, jusqu'a ce que cela devienne obligatoire lorsque le nombre de Weber dépasse 11 (ou 12 d'apres wikipédia).
Le nombre de Weber dépend de la vitesse, de la "longueur caractéristique" (donc du volume), de la tension superficielle et de la masse volumique. Ici seuls la vitesse et le volume varient significativement. C'est pour cette raison que les petites gouttes, qui possèdent un volume beaucoup plus petit, ne se diviserons probablement jamais ? Dans ce cas la goutte agirait plutot comme un solide qu'un liquide et la notion de vitesse terminale deviendrais légitime.
C'est bien ca ?
C'est exactement ça. Pour la tension superficielle, par exemple s'il pleuvait du miel (admettons...), intuitivement on voit bien que la dimension des gouttes serait beaucoup, beaucoup plus importante que pour de l'eau.
A noter que "se comporter comme un solide" n'est pas tout à fait vrai. La goutte, à cause des contraintes aérodynamiques, se déforme, et son coefficient de trainée se modifie avec cette déformation (une goutte qui tombe n'est pas sphérique, mais prend la forme d'une goutte, qui n'a pas vraiment le meme Cx qu'une sphère).
Dernière modification par obi76 ; 12/07/2016 à 23h06.
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
