Cours 2 : Frottement fluide

COURS 2 (4 février 2026) :

Plan:

1- L’eau et les taches sombres pour démarrer
2- les unités de l’accélération et de la force en newton
3- les frottements
– les frottements dans les fluides :
mouvement d’objet, de vivants dans l’air ou dans l’eau
– le frottement solide : frottement de deux surfaces solides

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• Les tâches d’eau sont sombres. Toujours. Pourquoi donc ? Indice optique, réfraction, réflexion totale
  • cf video de Julien !
    
• les unités de l’accélération (m.sec-2) et de la force (kg.m.sec-“2)

Vitesse (m.sec-1) en fonction du temps

Accélération (m.sec-2) en fonction du temps. L’accélération a est le taux de variation de la vitesse.

Si a=1m.sec-2, la vitesse augmente à chaque seconde de 1m.sec-1=1sec.1m.sec-2

Ci dessous en bleu l’accélération qui correspond à la variation de vitesse présentée dans la courbe ci dessus.

• les unités de la force (N)
• Une force F sur un objet de masse m le met en route. L’objet de masse m soumis à cette force F accélère avec une accélération a, sa vitesse V augmente.

Loi de Newton :

F=a.m, la masse est kg, l’accélération en m.sec-2. Les unités de la force F dans le système international sont kg.m.sec-2. Le newton (N) est donc kg.m.sec-2, quelque soit la nature de la force.

• le frottement visqueux

Régime de Stokes

R est le rayon de la sphère en mètre, V est sa vitesse en m.sec-1 et éta la viscosité du fluide en Pa.sec ou N.m-2.sec ou kg.m-1.sec-1

Cette force ne marche pas pour les poissons, les oiseaux, les avions, les voitures, les vélos, les motos, les ballons, les nageurs, les bateaux…
Elle décrit la réalité pour une petite bille d’acier qui tombe dans du glycérine (le TP classique à l’université), la nage des bactéries dans l’eau, les poussières fines dans l’atmosphère… mais pas les bulles de champagne dans l’eau

Pour tout …ou presque…la bonne expression c’est plutôt:

Quelle est la bonne expression ? La star, c’est le nombre de Reynolds Re

Que l’on complète en (cf Cours de René Moreaux et de Joel Sommeria du LEGI) :

Cx est le coefficient de trainée. L’étude et le contrôle du Cx est une activité qui occupe beaucoup de monde (voiture, avion, bateau, cycliste pro…)

Aérodynamique automobile

cf Balle de golf

Mécanique des fluides Frank Nicoud Montpellier :

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