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Analyse dimensionnelle force de frottements visqueux

Posté par
Jezebel
29-04-09 à 09:52


Oyé la gente!


J'ai un tout petit problème à vous soumettre, j'ai bloqué dessus et je ne comprends pas pourquoi.
Je sais que f=-6r avec :
r : une distance en mm
: la viscosité
: la vitesse
et f : une force

Je dois trouver l'analyse dimensionnelle de , et j'arrive à...

[]=f/(r) = [N] / ( [m]/[s] * [mm] )
mais les mm peuvent-ils être mis en m.10-3 ?
Et surtout j'ai cherché rapidement sur internet en quoi s'exprimait normalement la viscosité et je suis arrivée à l'unité "m².s-1" il me semble... absolument pas ce que je trouve .

Bref, d'où viennent mes erreurs ?

Merci beaucoup,
et bonne journée à vous .

Posté par
Priam
re : Analyse dimensionnelle force de frottements visqueux 29-04-09 à 10:14

Je dirais:

éta = f/(vr) = MLT^(-2)*[LT^(-1)*L]^(-1) = MLT^(-2)L^(-2)T = ML^(-1)T^(-1).

Posté par
coriolan
re : Analyse dimensionnelle force de frottements visqueux 29-04-09 à 10:33

j'ai vu aussi un coeff de viscosité en m2 .s-1,mais dans la formule se Stokes est en Pa.s soit N.m-2.s ou (kg.m.s-2).m-2.s ou kg .m-1.s-1 ce qui correspond bien à l'équation aux dimensions donnée par Priam.
C'est d'ailleurs la véritable  équation aux dimensions.(en M,L,T)
Pourquoi as-tu exprimé r en mm? r est une longueur en m

Posté par
J-P
re : Analyse dimensionnelle force de frottements visqueux 29-04-09 à 10:43

jezebel,

La réponse de Priam est correcte.
----
Ton problème en recherchant sur le net est le suivant:

On parle de viscosité en général dans les études secondaires ... et c'est un tort.

Il existe 2 "types" de viscosité, la viscosité dynamique et la viscosité cinématique.

\eta que l'on note aussi souvent \mu est la viscosité dynamique, son unité SI est la Pa.s (Pascal*seconde) et sa dimension est ML^{-1}T^{-1} comme trouvé par Priam.
---
La viscosité dynamique que l'on note \nu est liée à la viscosité dynamique par la relation:

\nu = \frac{\eta}{\rho} avec \rho la masse volumique du fluide.

Les dimensions de \nu sont donc \frac{ML^{-1}T^{-1}}{ML^{-3}}, soit donc L^{2}T^{-1}, et donc son unité SI est le m²/s
---
Donc, quand tu as regardé sur le net, tu as trouvé l'unité de la viscosité cinematique alors que tu devais trouver la dimension de la viscosité dynamique
-----
Sauf distraction.  

Posté par
Jezebel
re : Analyse dimensionnelle force de frottements visqueux 29-04-09 à 14:11


Arf, pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué . Mais merci pour toutes ces informations J-P, j'avoue que je n'y voyais plus très très clair dans tout ça...

En revanche Priam, la notation que tu utilises, c'est bien :
M --> masse donc kg ?
L --> longueur donc m ?
T --> temps donc s ?

... yep, vérification faîte, c'est bien cette notation que tu as utilisé .

"Coriolan"

Pourquoi as-tu exprimé r en mm? r est une longueur en m


Et bien dans mon exercice, le rayon est exprimé en mm, donc à partir de là, je suis dit que pour mon analyse dimensionnelle, il fallait que je résonne en mm et non en m comme j'étais tentée de le faire...
Mais en fait non .

En tout cas merci beaucoup pour votre aide .

Posté par
J-P
re : Analyse dimensionnelle force de frottements visqueux 29-04-09 à 14:26

Ne pas confondre unité et dimention.

Le m et le mm sont des UNITES de longueur, tout comme, le pied, le miles ...

La dimention d'une longueur est notée "L" et ceci quelle que soit l'unité de longueur utilisée dans l'exercice.

Si r est un rayon, sa mesure a la dimention d'une longueur, on note cela :
[r] = L et ceci que l'unité de longueur employée soit le m, le mm ou une autre.



Posté par
Jezebel
re : Analyse dimensionnelle force de frottements visqueux 30-04-09 à 09:14


Okay okay... merci beaucoup =).
Mais une dernière précision alors... ai-je le droit d'écrire [r] = m  plutôt que [r] = L ? J'ai écrit ça en recopiant mon exercice hier soir...

Posté par
J-P
re : Analyse dimensionnelle force de frottements visqueux 01-05-09 à 14:20

Non, tu n'as pas le "droit" d'écrire cela.

[r] = L est correct

[r] = m est faux.

Ne pas confondre dimension et unité.



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