Solide ou liquide? Qu'en pense Déborah?

[invitee9787639]

Bonjour,
en lisant une question sous une vidéo youtube qui était "le verre n'est-il pas liquide?", j'ai hésité à répondre "ça dépend de ton échelle de temps", mais soit avant de faire plus malin que je n'suis, je préfère demander un avis.

J'ai "suivi" un cours de fluides lors duquel mon professeur (ingénieur) qui étudiait les fluides nous a présenté le "nombre de Déborah" (nombre adimensionnel caractérisant la fluidité d'un matériau, cf wikipédia), et au final tous les solides qu'on considèrent comme tels se comporteraient comme des liquides en fonction de l'échelle de temps, et vice versa bien sûr, des liquides seraient des solides à une échelle de temps suffisamment faible.

Donc ma question.
Serait-il plus cohérent de parler de solide ou liquide en précisant l'échelle de temps à laquelle on travaille?
Ou plutôt, y'a-t-il un consensus tacite sur l'échelle de temps prise pour étudier un matériau? Ou est-ce simplement un "on voit que ça bouge, c'est liquide, ça bouge pas c'est pas solide"?
(On pourrait alors caractériser "le verre de solide ou de liquide" en vérifiant ses propriétés sur, soit des heures/jours, soit des dizaines d'années)

Bref, liquide ou solide, Déborah a-t-elle son mot à dire?
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[obi76]

Bonjour,

je ne vais pas m'étendre ce soir (je le ferai plus tard), mais à mon sens, considérer un matériau comme fluide (y compris avec une viscosité extremement élevée), revient à dire que les molécules peuvent se mouvoir de façon "continue", donc dans les cas les plus visqueux, avec un déplacement qui induisent une énergie interne qui implique des transition qui peuvent se faire "uniquement" avec l'agitation thermique.

Il estdes matériau, où bouger des molécules (pas mal de crisaux, par exemple", nécessite une énergie qui dépasse - et de loin - l' agitaion moléculaire à température ambiante.En gros : ils ne bouggeront jamais.

Le verre n'est pas cristallisé : c'est amorphe. Donc que les molécules bougent : c'est possible, même si extrêmement rare. Donc sur du très, très long terme : elles se réarrangent, statistiquement en ayant les propriétés d'un fluide.

Après, tout dépend des matériaux. Vous prenez de l'acier, par exemple, la réorganisation moléculaire demanderait tellement d'énergie que l'agitation thermique ne suffira jamais (ou suffisamment peu souvent) à ce qu'elle se produise.

[albanxiii]

Bonjour,

Pour les spécialistes, Marc-Antoine Fradin, IgNobel de physique 2017, parle du nombre de Deborah dans son article "On the rheology of cats"... http://www.rheology.org/sor/publicat.../RB2014Jul.pdf
Ça peut toujours donner des idées.

[XK150]

Bonjour ,
Et ici , la naissance même ( 1928 ) du nombre de Déborah ( ... la prophétesse ), page 14 .
http://www.rheology.org/sor/publicat.../rb2010jul.pdf

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee9787639]

Bonjour,

Pour les spécialistes, Marc-Antoine Fradin, IgNobel de physique 2017, parle du nombre de Deborah dans son article "On the rheology of cats"... http://www.rheology.org/sor/publicat.../RB2014Jul.pdf
Ça peut toujours donner des idées.

Des chats comme sujets d'étude, aah ces physiciens... Je ne sais pas pourquoi, mais je ne trouve pas ça si étonnant!

Bonjour ,
Et ici , la naissance même ( 1928 ) du nombre de Déborah ( ... la prophétesse ), page 14 .
http://www.rheology.org/sor/publicat.../rb2010jul.pdf

Intéressant pour le peu que je comprenne...

Bonjour,

je ne vais pas m'étendre ce soir (je le ferai plus tard), mais à mon sens, considérer un matériau comme fluide (y compris avec une viscosité extremement élevée), revient à dire que les molécules peuvent se mouvoir de façon "continue", donc dans les cas les plus visqueux, avec un déplacement qui induisent une énergie interne qui implique des transition qui peuvent se faire "uniquement" avec l'agitation thermique.

Il estdes matériau, où bouger des molécules (pas mal de crisaux, par exemple", nécessite une énergie qui dépasse - et de loin - l' agitaion moléculaire à température ambiante.En gros : ils ne bouggeront jamais.

Le verre n'est pas cristallisé : c'est amorphe. Donc que les molécules bougent : c'est possible, même si extrêmement rare. Donc sur du très, très long terme : elles se réarrangent, statistiquement en ayant les propriétés d'un fluide.

Après, tout dépend des matériaux. Vous prenez de l'acier, par exemple, la réorganisation moléculaire demanderait tellement d'énergie que l'agitation thermique ne suffira jamais (ou suffisamment peu souvent) à ce qu'elle se produise.

Je me permets de douter de vos critères.

Bon, supposons une température ambiante, mais prenons par exemple un astre avec une constante gravifique très très énorme. On peut supposer que la force qui en résulte ajoute une variable énergétique interne conséquente, voire suffisante pour que votre bloc d'acier se déforme comme un fluide, pourtant je n'ai pas changé la température! Et vous conviendrez avec moi que le bloc "coule" de manière continue. Bien sûr il y a les matériaux granulaires et "cassants" qui ne s'adapteront pas sans perte de continuité, dans ces-cas j'entends bien qu'ils obéissent à vos critères.

Mais en vous lisant et en lisant en diagonal les documents de messieurs albanxiii et XK150, j'ai l'impression que le critère de fluidité d'un matériau est assez arbitraire, aucun des 2 auteurs des documents n'a pris le parti de donner un temps d'observation à partir du quel on séparera solide et liquide. Il y a plutôt toute une discussion relative, ils ne parlent alors que de "se comporter comme un fluide" et non "d'être un fluide".
J'en reviens à mon premier poste, le choix du temps d'observation vis-à-vis du temps de relaxation (on a De=t/T, où T est le temps d'observation et t le temps de relaxation), semble plutôt choisi selon la philosophie "on voit que ça bouge, c'est liquide, ça bouge pas c'est solide".
J'en reviens ainsi à ma question initiale, le "consensus tacite" pour l'observation d'un matériau est au final laissé à la discrétion de chacun? On pourra tout de même supposé sans prétention qu'il ne dépasse (en général) pas le temps de vie humain...

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Pas besoin d’aller loin pour trouver des objets solides qui se déforment et coulent comme de liquides visqueux. Il suffit de descendre à quelques kilomètres ou centaines de kilomètres sous terre. Des roches se déforment sous l’effet des contraintes de cisaillement et la pression les empêche de caser (comme elles le feraient à basses pressions). C’est ainsi que les plaques dérivent et que les montagnes se forment.

Pour ce qui est de fluer pour le verre. C’est un phénomène connu des souffleurs de verre (de laboratoire). Même si le verre c’est du Pyrex et que le souffleur utilise toutes les précautions possibles (recuit, etc.), il n’est pas rare qu’un appareil réparé le vendredi, casse tout seul pendant le week-end.

Il y a des observations qui durent plusieurs générations :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Exp%C3...goutte_de_poix
Au revoir.