Bonjour,
je n'ai pas trouvé sur internet de piste pour mon problème mais peut être ai je mal cherché.
Deux fils très fins (idéalement sans épaisseur) sont parallèles et perpendiculaires à la surface plane d'une cuve d'eau.
Les deux fils plongent dans l'eau et sont donc parfaitement mouillés.
Quel est la force d'attraction entre les deux fils en fonction de leur distance?
Merci pour votre aide)
Bonjour,
Si le liquide en grande quantité entoure complétement les deux fils, il n'y aura pratiquement pas d'attraction (ou de répulsion) entre eux : les forces de tension vont être radiales tout autour de chaque fil, et leur résultante sera quasi nulle*
Situation à ne pas confondre avec le cas où le liquide est en faible quantité, et va se concentrer entre les deux fils qui seront alors en effet "collés" par capillarité comme décrit ici https://fr.wikipedia.org/wiki/Adh%C3%A9sion_capillaire
* A très courte distance, il pourrait y avoir un léger effet, dont le sens (attraction ou répulsion) va dépendre de la nature du matériau constituant le fil (selon que ses forces de cohésion internes seront plus ou moins fortes que celles du liquide
Why, sometimes I've believed as many as six impossible things before breakfast
Effectivement, si les fils ne sont pas trop proches l'attraction est nulle, mon problème est quand ils sont proches (courbure genre selle de cheval entre les 2 fils).
Les fils sont en verre par exemple, mouillage total.
Bonjour,
Question intéressante en effet, qui AMHA ne concerne que la situation au dessus de la surface libre du liquide. En dessous, les forces doivent s'annuler.
quelques éléments de réflexion :
Si les deux surfaces sont planes et infinies, on sait calculer facilement la hauteur d'eau entre les deux et la force par unité de largeur entre les plaques, qui varie en 1/d (calcul comparable à celui pour la formule de Jurin)
Si les surfaces en présence sont planes mais pas de largeur infinie, c'est plus compliqué, car l'eau entre les deux plaques va monter à une certaine hauteur sur la ligne centrale, mais devra se raccorder avec les menisques normaux sur les cotés des plaques. Cela va former une sorte de doigt de liquide entre les plaques.
Dans le cas que vous évoquez (surfaces convexes avec un certain rayon de courbure), le doigt sera plus étroit, et la force sera réduite par rapport au cas plan.
Comment la hauteur de ce doigt va-t-elle varier en fonction des deux dimensions caractéristiques : écartement des plaques et largeur ou rayon des surfaces? Et comment va varier la surface mouillée, qui déterminera la force totale?
Difficile de faire une analyse dimensionnelle, car il y a ces deux dimensions, et le calcul semble bien compliqué. Il faudrait un simulation numérique en éléments finis
Mais il me semble peu probable que la force totale puisse tendre vers l'infini
Dernière modification par Resartus ; 24/09/2021 à 14h55.
Why, sometimes I've believed as many as six impossible things before breakfast
Bonjour et merci de s’être penché sur le sujet.
C’est ce que je craignais, il ne semble pas y avoir de solution facile ou déjà étudiée.
Je suis donc parti sur de la simulation numérique.
Bonne journée
