volume d'une sphère : 4/3 p R3.

masse volumique : eau 1000 kg/m3; air 1,3 kg/m3.

g= 9,8 m/s² ; coefficient de viscosité de l'air : h =1,81 10-5 kg s-1 m-1.

coefficient de frottement fluide d'une sphère de rayon R se déplaçant dans l'air : f= 6phR.

rayon de la goutte étudiée : R= 0,5 mm

volume de la goutte : V=5,2 10-10 m3.

masse de la goutte : m = 5,2 10-7 kg

coefficient de frottement fluide : f= 1,7 10-7 kg s-1.


Chute libre de la goutte :

La goutte d'eau est supposée tombée dans le vide, sans vitesse initiale, à partir d'un point O choisi comme origine d'un axe Ox vertical vers le bas.

la Poussée d'Archimède :

"Tout corps plongé dans un fluide subit une poussée verticale dirigée de bas en haut, égale au poids du fluide déplacé". Quels sont le volume, la masse du volume d'air déplacé par la goutte, puis le poids du volume d'air déplacé.

Comparer au poids de la goutte d'eau et conclure.
force de frottement:

La force de frottement est un vecteur colinéaire au vecteur vitesse, de sens contraire , de norme f v. Calculer la valeur de cette force si la vitesse vaut 10 m/s.
Comparer cette force au poids et conclure.

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J'ai oublié de préciser là ou je bloquer,
En fait j'ai tout fait, sauf la derniere question, je n'arrive pas à conclure, à mon avi ils attendent de nous qu'on fasse la somme vectorielle des forces et qu'on en déduise la nature du mouvement de la goutte. Mais je bloque vraiment là. C'est mon seul soucis sinon.

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Bonjour,
Ce n'est pas très clair !...

"Chute libre de la goutte :
La goutte d'eau est supposée tombée dans le vide, sans vitesse initiale, à partir d'un point O choisi comme origine d'un axe Ox vertical vers le bas."===> Quelle est la question ?...

"la Poussée d'Archimède :"... Il suffit de calculer le poids d'une sphère d'air de même rayon que la goutte d'eau. Il est donc facile de calculer le volume (le même que celui de la goutte), la masse (attention, c'est de l'air ! ) et le poids... Quant à la conclusion, il suffit de comparer les valeurs des 2 forces.

Si on connait f et v, il ne doit pas pas être trop difficile de calculer fv. Quant à la comparaison avec le poids de la goutte...

bonjour,
Si on calcule la force de frottement pour v = 10 m/s, on voit qu'elle est inférieure au poids. Donc, à une vitesse de 10 m/s, le mouvement est toujours uniformément accéléré.
Quand la vitesse augmente, la force de frottement augmente. Quand elle est égale au poids, la vitesse devient constante : c'est la vitesse limite. Il est facile de calculer cette vitesse.

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