Dynamique - hydrodynamique: chute avec frottements visqueux - 1
F ∝ v2
( = Mouvement Rectiligne Quelconque)
Prérequis
Présentation
Considérons la chute d'un objet dans un fluide visqueux. Au poids se rajoutent la poussée d'Archimède et la force de viscosité (sens opposé à la vitesse). |
L'accélération est verticale et vers le bas, mais elle n'est pas constante car la force de viscosité dépend de la vitesse. Comme a n'est pas constante, la vitesse n'augmente pas linéairement (pour rappel, v = ∫ a . dt). La vitesse a donc une croissance qui diminue avec le temps, et elle tend vers une valeur constante appelée vitesse limite. |
Selon la valeur du nombre de Reynolds R, cette force de frottement peut être proportionnelle à la vitesse ou à son carré:
- F ∝ v (R < 0,1)
- F ∝ v2 (R entre 50 et 200 000)
Nous considérons ici le cas d'un fluide peu visqueux, l'air, où F ∝ v2.
Observez (pas à pas, car cela évolue très vite) les vecteurs v (en bleu) et a (en vert), ainsi que les graphes de v(t) et de a(t).
Cela ne fonctionne pas ? Contactez-nous (voir colonne de menu, à gauche).