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Titre
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Une balle de ping-pong récalcitrante
/ SEMM Lille1, UNISCIEL
/ 01-09-2009
/ Canal-U - OAI Archive
BLONDEAU Jean-Marie, BONNEL Bernard, DESTRUN Gérard, MIKOLAJCZYK Bernard
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On montre le paradoxe aérodynamique sur l’exemple d’une balle de ping-pong qui reste dans un entonnoir alors qu’on tente de la faire sortir en soufflant. Mot(s) clés libre(s) : conservation du débit, écoulement, effet Venturi, physique à main levée, pression, théorème de Bernoulli, tpe, vitesse d’écoulement
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Un entonnoir soufflant pour aspirer
/ SEMM Lille1, UNISCIEL
/ 01-09-2009
/ Canal-U - OAI Archive
BLONDEAU Jean-Marie, BONNEL Bernard, DESTRUN Gérard, MIKOLAJCZYK Bernard
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On montre, en soufflant dans un entonnoir, que la pression dans un courant d’air est plus faible si sa vitesse d’écoulement est plus grande. Mot(s) clés libre(s) : conservation du débit, écoulement, physique à main levée, pression, théorème de Bernoulli, tpe
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Résistance de l’air sur deux cônes
/ SEMM Lille1, UNISCIEL
/ 01-03-2010
/ Canal-U - OAI Archive
BLONDEAU Jean-Marie, BONNEL Bernard, DESTRUN Gérard, MIKOLAJCZYK Bernard
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On montre à l’aide de deux cônes de papier que la résistance de l’air augmente avec la vitesse et avec le maître couple de l’objet qui se déplace dans l’air Mot(s) clés libre(s) : écoulement, mouvement uniforme, nombre de Reynolds, poids, résistance de l’air, tpe, viscosité, vitesse, vitesse d’écoulement
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Pourquoi les avalanches tombent-elles plus vite que la pluie ?
/ ENS Lyon CultureSciences-Physique, Gabrielle Bonnet
/ 04-01-2006
/ Unisciel
Bonnet Gabrielle
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Quelle est la différence entre les frottements s'exerçant sur l'avalanche et ceux s'exerçant sur la pluie ?
Qu'est-ce qui fait que l'un de ces mouvements se rapproche d'une chute libre, alors que l'autre atteint rapidement
une vitesse limite pour laquelle les frottements ont la même intensité que le poids ? Mot(s) clés libre(s) : avalanches, souffle de l'avalanche, pluie, frottement fluide, sillage, écoulement, mécanique des fluides
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Physique des tas de sable et de la matière molle
/ Mission 2000 en France
/ 11-08-2000
/ Canal-U - OAI Archive
GUYON Etienne
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"Matière molle ou douce, objet fragiles, autant d'appellations diverses d'une science au quotidien qui associe des compétences variées de chercheurs. Par exemple, derrière les exemples à goûter de sauces et émulsions, de soufflés, de gelées, le physico-chimiste reconnaîtra des colloïdes, des effets de surfactants, des polymères enchevêtrés. Le rhéologue étudiera, lui, les propriétés, intermédiaires entre celles d'un solide et d'un liquide, de ces objets facilement déformables. Le physicien s'attachera à une description à différentes échelles de tailles qui vont du constituant élémentaire ou tout en y appliquant ses connaissances sur la matière hétérogène et le désordre. Nous illustrerons quelques caractéristiques de tels systèmes sur l'exemple de la matière granulaire (le tas de sable) en montrant comment, à partir de "" simples "" observations ou expériences on peut en approcher les comportements "" complexes "" et souvent inattendus qui font qu'elle ne se laisse décrire ni comme un solide, ni comme un liquide ou encore ni comme un gaz lorsque les grains sont dilués. Mais, à côté de travaux pratiques sur la plage, les enjeux économiques ou environnementaux de ces études sont considérables qu'il s'agisse par exemple des matériaux de construction ou de la désertification." Mot(s) clés libre(s) : comportement mécanique, déformation, écoulement, matière molle, mécanique des fluides, milieu granulaire, physico-chimie, physique statistique, polymère, rhéologie, science des matériaux, tas de sable
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Le vaporisateur à parfum
/ SEMM Lille1, UNISCIEL
/ 21-10-2010
/ Canal-U - OAI Archive
BLONDEAU Jean-Marie, BONNEL Bernard, MIKOLAJCZYK Bernard, DESTRUN Gérard
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Le fonctionnement d'un vaporisateur à parfum s'explique facilement grâce à cette expérience, à l'aide d'un verre d'eau et de deux pailles. Cette expérience est une illustration du principe de Venturi. Mot(s) clés libre(s) : écoulement, effet Venturi, physique à main levée, pression, pression atmosphérique, pression dans un liquide, théorème de Bernoulli, tpe, vitesse d'écoulement
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Le paradoxe aérodynamique
/ SEMM Lille1, UNISCIEL
/ 01-09-2009
/ Canal-U - OAI Archive
BLONDEAU Jean-Marie, BONNEL Bernard, DESTRUN Gérard, MIKOLAJCZYK Bernard
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Lorsqu’on souffle dans l’espace situé entre deux objets mobiles proches l’un de l’autre, ces deux objets se rapprochent, contrairement aux prévisions intuitives. Mot(s) clés libre(s) : écoulement, écoulement laminaire, effet Venturi, physique à main levée, pression, théorème de Bernoulli, tpe, vitesse d’écoulement
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La turbulence
/ UTLS - la suite, Mission 2000 en France
/ 25-06-2000
/ Canal-U - OAI Archive
FRISCH Uriel
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Cinq siècles après les travaux de Léonard de Vinci sur le contrôle des tourbillons et de leur effet dans la rivière Arno, le sujet n'est toujours pas clos. Au XXème siècle ce sont d'abord les innombrables applications pratiques (par exemple dans le domaine de l'aéronautique) qui ont été le moteur d'un progrès qui se concrétisait plutôt par le développement de modèles empiriques que par de véritables percées fondamentales. A partir de 1940, grâce en particulier au mathématicien russe Andrei Nikolaevich Kolmogorov, une véritable théorie a été proposée. Elle s'est révélée à la fois féconde en applications (en modélisation pour l'ingénieur) et pas tout à fait correcte : la théorie de Kolmogorov est invariante d'échelle (auto-similaire) alors que dans la réalité cette invariance d'échelle est brisée (un peu comme l'homogénéité de l'Univers est brisée par la présence de galaxies, d'étoiles, de cristaux, d'êtres vivants, etc.). on commence seulement depuis peu à comprendre le mécanisme physique et mathématique de cette brisure. Une véritable théorie de la turbulence pourrait naître dans les prochaines années. Mot(s) clés libre(s) : écoulement laminaire, équation de Navier-Stokes, fluide en mouvement, forces de viscosité, mouvement brownien, nombre de Reynolds, théorie de Kolmogorov, théorie du chaos, tourbillon, transition, turbulence
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La superfluidité
/ Mission 2000 en France
/ 10-08-2000
/ Canal-U - OAI Archive
BALIBAR Sébastien
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"Peut-on voir au moins une propriété quantique de la matière à l'oeil nu ? Oui, il suffit de regarder de l'hélium liquide à suffisamment basse température. Je montrerai un liquide qui cesse de bouillir, jaillit en fontaine lorsqu'on le chauffe, s'écoule sans viscosité hors des récipients où l'on tente de l'enfermer (d'où son nom de " superfluide ")... J'expliquerai ensuite comment ces propriétés surprenantes ont été associées au comportement collectif quantique des atomes, un phénomène connu sous le nom de " Condensation de Bose-Einstein ". Les différents états de la matière correspondent à différents degrés d'ordre ou de désordre. Lorsqu'un liquide cristallise, par exemple, c'est la position des atomes dans l'espace qui s'ordonne. Lorsqu'un fluide devient superfluide c'est leurs mouvements qui deviennent collectifs. De même qu'un superfluide coule sans viscosité, un supraconducteur conduit l'électricité sans résistance. La superfluidité est semblable à la supraconductivité des métaux. Connue depuis 1937 dans l'hélium, la superfluidité a été découverte en 1999 dans différentes vapeurs alcalines. Nous verrons que la rotation d'un superfluide est très particulière, parce que quantifiée. Dans l'hélium comme dans le rubidium, nous montrerons des images de tourbillons quantiques où la vitesse du fluide est reliée à la constante de Planck. Pour conclure, nous décrirons comment la superfluidité peut servir à mesurer la rotation de la terre, et pourquoi l'on pense que l'intérieur des étoiles à neutrons est superfluide." Mot(s) clés libre(s) : basse température, condensation de Bose-Einstein, conductivité thermique, écoulement d'un liquide, état de la matière, fluide, hélium, mécanique des fluides, mécanique quantique, supraconductivité, tourbillon, viscosité
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La physique des pâtes
/ UTLS - la suite
/ 14-07-2005
/ Canal-U - OAI Archive
COUSSOT Philippe
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On a l'habitude de classer la matière en solides, liquides ou gaz. Il existe cependant une classe de matériaux, les pâtes, dont le comportement mécanique et plus généralement les caractéristiques physiques sont en quelque sorte intermédiaires entre celles des liquides et des solides. Cette classe comprend des matériaux très divers : purées, compotes, sauces, yaourt, mousses, crèmes, gels, peintures, vernis, boues, ciment, colles, etc ; mais qui ont au moins un point commun : dans tous les cas il s'agit de fluides coincés, qui ne deviennent liquides que lorsqu'on leur fournit une énergie suffisante, et restent (ou redeviennent) solides si l'énergie fournie est trop faible. Cette propriété est ce qui fait l'intérêt principal de ces matériaux lors de leur utilisation (la mousse à raser reste sur le visage, bien avant de sécher la peinture appliquée sur un mur vertical ne coule plus, la boue argileuse conserve la forme qu'on lui a donnée en vue d'en faire une poterie, etc). En y regardant de plus près on se rend compte que cette transition solide-liquide se produit de manière relativement abrupte : une pâte n'est pas capable de couler à une vitesse modérée en régime permanent : soit elle coule vite, soit elle s'arrête. Ce phénomène conduit à une coexistence des phases liquide et solide dans la plupart des situations d'écoulement, et parfois à des évolutions catastrophiques. En outre des instabilités hydrodynamiques particulières (à vitesse nulle !) se développent avec ce type de matériaux : digitation lors de l'écartement de deux surfaces solides séparées par une fine couche de fluide ; goutte-à-goutte du ketchup ou de la mayonnaise sortant du tube ; compression simple (comme une éponge) ou craquelures lors du séchage ; vieillissement réversible au repos. Ces matériaux fascinants et complexes constituent un champ de recherche encore très ouvert. Une thermodynamique spécifique adaptée à ces fluides coincés peut elle être développée ? Quelles sont les origines microscopiques des comportements observés ? La réponse à ces questions fournira un cadre solide pour la formulation de matériaux industriels innovants (plus légers, plus robustes, contenant moins de produits nocifs, etc). Mot(s) clés libre(s) : boue, colloïde, comportement mécanique, déformation, écoulement, élasticité, instabilité hydrodynamique, magma, matériau granulaire, mécanique des fluides, milieux pâteux, mousse, pâte, polymère, rhéologie, science des matériaux, viscosité
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