méca des fluides

[DOMITILLE]

bonjour, je n'ai pas très bien compris la partie sur la loi de stockes à la fin de la leçon sur la méca des fluides est ce que quelqu'un pourrait me l'expliquer s'il plait ?

[Marmotte]

@TIRALOIN @YannickQueNiTat

[-manon]

Saluuut @DOMITILLE!!

 

Lorsqu'on lâche une bille dans un liquide visqueux (on imagine que le tube est infini), elle est soumise à la force de pesanteur(+) qui la tire vers le bas et à la force de frottement(-) qui tend à la retenir (dans le cas d’un écoulement laminaire elle est proportionnelle à la vitesse).

On a ΣForces = a*m a = ΣForces/m = (Fgravité - Frésistance)/m avec m la masse de la bille (donc constante) et l’accélération est la dérivée de la vitesse instantanée.

Au début de la chute : La vitesse est nulle donc les forces de résistances sont nulles, l’accélération est positive.

Pendant la chute : La vitesse augmente, Frésistance augmente, l’accélération est positive mais diminue.

Atteinte de l’équilibre de régime : Fgravité-Frésistance=0, l’accélération est nulle, la vitesse est constante (comme primitive de l’accélération).

 

Une analogie qui peut aider à comprendre : Lorsqu’un parachutiste s’élance dans l’air, s’il n’ouvre pas son parachute, sa vitesse va augmenter, mais les forces de frottement pas assez en comparatif, donc il n’y aura pas atteinte d’un équilibre de régime et il risque de s’écraser au sol. Au contraire, si il décide d’ouvrir son parachute, les forces de frottement que celui-ci va amener vont permettre d’atteindre un équilibre de régime ou la vitesse sera constante.

 

Dans les exercices, on précise généralement que le tube dans lequel s’élance la bille est infini pour être sur que l’équilibre de régime soit atteint, il est important de vérifier aussi qu’on se situe bien dans un fluide où il y a des frottements pour que l’équilibre de régime soit atteint.

 

Le régime de stockes permet de calculer la vitesse de sédimentation des globules rouges. Le sang peut être considéré comme une suspension de globules rouges dans le plasma visqueux. Ont peut alors calculer la vitesse de sédimentation qui correspond la vitesse lorsque l’équilibre de régime est atteint.

 

J'espère que c'est un peu plus clair pour toi, bon courage pour ces derniers jours !!