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Mécanique des fluides : fluide entre deux surfaces

Posté par
Apacheoka
24-02-22 à 12:34

Bonjour à tous,
tout d'abord voici l'énoncé de l'exercice sur lequel je me penche
actuellement :
Deux surfaces planes solides sont mouillées par un liquide avec un angle de contact θ < π/2. Il faut donc imaginer un liquide qui serait piégé entre deux surfaces de distance H fixé avec un certain angle de contact à la paroi. Le liquide s'étale dans un rayon R [ qui dépend de la quantité de liquide introduite ]

1. Déterminer le rayon r du ménisque formé ?

Je ne vois pas absolument pas comment faire : j'ai pensé au
fait que la flaque s'étale de manière à minimiser son énergie,
j'ai donc calculé E = Ep+ Es [ énergie potentielle + énergie de surface ] il faut alors dériver E mais la encore je suis bloqué.

J'ai pensé à utiliser un raisonnement mathématique, c'est à dire à partir d'une corde d'un cercle et l'angle tangent de retrouver le rayon, à mon avis cela devrait pouvoir se faire mais encore une fois je suis bloqué sur cette piste .....

Pourriez vous m'éclairer svp ?
Merci à vous

Mécanique des fluides : fluide entre deux surfaces

Posté par
Apacheoka
re : Mécanique des fluides : fluide entre deux surfaces 24-02-22 à 12:46

Rebonjour,
après réflexion j'ai trouvé le rayon du ménisque r = H/(2cos(theta))

Posté par
Apacheoka
re : Mécanique des fluides : fluide entre deux surfaces 24-02-22 à 13:50

On me demande ensuite de déterminer la pression de laplace :
Pb-Pa = gamma * ( 1/r1 + 1/r2 )
par convention le rayon de courbure est positif lorsque le centre de courbure est du côté B  on a alors deux rayons de courbure respectifs -1/r et 1/R si Pb = pression dans le liquide et Pa = pression extérieure. on obtient alors Pb-Pa = gamma*(R-r)
Est-ce correct ?




Posté par
gbm Webmaster
re : Mécanique des fluides : fluide entre deux surfaces 26-02-22 à 12:10

Bonjour,

Deux surfaces mouillées peuvent coller très fortement ensemble si le liquide les mouille en effet avec un angle de contact < /2.

Si on écrase une grosse goutte entre deux plaques distantes de H, elle forme ce qu'on appelle un "pont capillaire" ; soit R son rayon et A .R² sa surface.

La pression de Laplace dans la goutte s'écrit :

\Delta p = \gamma \times (\dfrac{1}{R} - \dfrac{cos(\theta)}{\frac{H}{2}}) \approx - \dfrac{2 \gamma \times cos(\theta)}{H}

Posté par
Apacheoka
re : Mécanique des fluides : fluide entre deux surfaces 06-03-22 à 19:33

Bonsoir,
Effectivement j'ai confondu courbure et rayon de courbure. Tu as trouvé -2*cos(theta)*gamma/r. j'ai trouvé le signe inverse. Je ne comprends pas d'où viens cette différence.  En utilisant la formule de laplace DeltaP = Pb-Pa J'ai posé que le rayon est compté comme positif lorsque le centre de courbure est du côté de B.

Le choix d'une convention particulière fausse t-elle les résultats, puisque dans l'absolu, la pression dans le pont est inférieure à la pression athmosphérique ?

Cordialement

Posté par
gbm Webmaster
re : Mécanique des fluides : fluide entre deux surfaces 08-03-22 à 17:52

Bonjour,

Détaille ton raisonnement étape par étape et on y verra plus clair



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