Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau maths spé
Partager :

TIPE sur le gecko - forces de Van der Waals

Posté par
Estelle
07-06-10 à 19:05

Bonjour,

Dans le cadre de mon TIPE, je m'intéresse de près aux forces de Van der Waals et à la façon dont elles permettent l'adhésion du gecko à n'importe quel type de surface.

Je travaille en particulier sur le document suivant : disponible sur le site de l'ENS Cachan, il me paraît relativement fiable.

Pourtant je rencontre dès le début des problèmes "surprenants"...
Par exemple, en bas de première page, 3$ W(D) = \frac{-C.\pi.\rho^2}{12D^2} et la ligne suivante : 3$ F(D) = W'(D) = \frac{C}{6D^3}. Quelle dérivée étrange... je me suis alors dit que C dans l'expression de F est en fait une constante C', dans laquelle on retrouverait par exemple . Mais alors dans ce cas pourquoi le 6 du dénominateur n'y est-il pas inclus ?

Une autre chose étonnante, à la fin du document, on trouve une force de 288N, et on en déduit que le gecko peut souvenir une masse de "F/g = 30g" n'y a-t-il un (gros) problème d'unité ?!

Je suis déconcertée, j'espère que vous pourrez m'éclairer... merci d'avance

Estelle

Posté par
Boltzmann_Solver
re : TIPE sur le gecko - forces de Van der Waals 08-06-10 à 16:56

Bonjour,

J'ai pas lu le papier, mais je peux te dire pour le passage de W'(D) = F(D) est faux car tu travailles en surfacique et non en linéïque. L'idée que je te propose, c'est de faire l'inverse. Calcule W(D) à partir de vect(F(D)) pour deux molécules, puis molécule/ligne, ligne/ligne et étendre le raisonnement à surface/surface. Mais je te préviens, c'est assez calculatoire. Donc, si t'es pas doué en maths, il te faudra de l'aide. Mais pour t'aider, tu peux t'inspirer dans un premier temps du calcul des champs magnétique à partir de la loi de Biot et Savart qui utilise les mêmes techniques mathématiques.

Bonne chance, ça a l'air marrant
BS

Posté par
Estelle
re : TIPE sur le gecko - forces de Van der Waals 08-06-10 à 18:28

Bonsoir

J'ai regardé d'encore plus près le papier, j'ai refait les applications numériques et je pense que finalement, il n'est pas si sérieux que ça... à en juger par exemple par la surface de contact qui dépend de D^3 et dont l'application numérique ne prend en compte que D. Entre autres.

Je te remercie de ta réponse Je vais essayer de voir ce que je peux faire de ce côté là (raisonnement surface/surface), mais je pense que je ne vais pas vraiment m'appuyer sur ce document pour mon TIPE :/

Estelle

Posté par
Boltzmann_Solver
re : TIPE sur le gecko - forces de Van der Waals 08-06-10 à 19:16

Bonsoir Estelle,

Le papier n'a pas l'air faux, juste pas très expliqué (ce qui n'est pas plus mal, ça te fait chercher, ce qui est le but d'un TIPE). Sinon, n'hésite pas à partager tes recherches ici, on lira tes raisonnements avec joie.

BS

Posté par
Estelle
re : TIPE sur le gecko - forces de Van der Waals 08-06-10 à 21:00

Pas faux mais avec pas mal d'erreurs alors peut-être ?

L'application numérique de la surface de contact par exemple, on retrouve leur résultat seulement si on prendre D et pas D^3 !

Et ceci m'étonne encore aussi :

Citation :
Une autre chose étonnante, à la fin du document, on trouve une force de 288N, et on en déduit que le gecko peut souvenir une masse de "F/g = 30g" n'y a-t-il un (gros) problème d'unité ?!

Mais peut-être que j'ai mal regardé les unités dans les lignes qui précèdent...

De toute façon, je ne pense malheureusement pas avoir le temps de m'y pencher plus, mais j'ai d'autres documents... même s'ils ont pour but de nous faire chercher, il y a une deadline aux TIPE ^^

Estelle

Posté par
Boltzmann_Solver
re : TIPE sur le gecko - forces de Van der Waals 08-06-10 à 21:11

Je croyais que tu étais en sup. Mais en regardant ton profil, t'es en spé. En effet, ça commence à presser un peu surtout si par malchance tu es au début...

Pour l'unité, oui, c'est en kg. Comme quoi, même à Normale sup, on fait des étourderies^^

En tout cas bonne chance pour ton TIPE.

Posté par
Estelle
re : TIPE sur le gecko - forces de Van der Waals 08-06-10 à 21:20

Si j'étais au début, ce ne serait pas de la "malchance" ^^ Mais je ne suis pas au début, j'avais juste gardé ce document dans ce coin pour rajouter une petite partie "ordre de grandeur", mais tant pis, je ferai sans

Le problème c'est que ça fait 2 étourderies (S et les kg) et comme le but c'est de justement les applications numériques et les ordres de grandeurs, c'est un peu embêtant :/

Bref, merci !

Estelle

Posté par
Boltzmann_Solver
re : TIPE sur le gecko - forces de Van der Waals 08-06-10 à 21:40

En effet, le calcul de surface semble bizarre. Après, je n'y connais rien au gecko (en dehors de la page wiki consultée pour l'occasion).

Posté par
bamboum
re : TIPE sur le gecko - forces de Van der Waals 08-06-10 à 23:42

C varie entre 0.32 10-18 (métaux) et 0.32 10-21 (materiaux organiques) et c'est en Joules donc en Nm. Là on retrouve les valeurs de la publi !

Posté par
Eliebrmt
re : TIPE sur le gecko - forces de Van der Waals 02-01-13 à 19:52

Bonjour, je fais actuellement un TPE sur l'homme araignée et dans la partie concernant monter aux murs, je m'intéresse aux forces de Van der Waals. En après avoir fait les calculs pour l'adapter à l'araignée, je me suis rendu compte également de cette erreur. Par ailleurs, lorsque j'ai aperçu le calcul avec les dérivés partielles (je crois que cela s'appelle comme ça), je n'ai pas vraiment cherché à savoir ce que c'était et mis comme tel. J'aimerais savoir, selon votre avis, si oui ou non, je devrais laisser les formules comme tels en corrigeant l'erreur et en prenant (selon mon avis) la valeur de C pour les matieres organiques ou je devrais tout changer et trouver autre chose? A vrai dire, cette partie est quelque peu décisive pour mon TPE et je ne sais pas comment faire? De plus, je ne vois pas comment annoncer les formules sur le potentiel d'interaction par exemple.. Si vous pouviez me répondre vite, vous seriez des amours!!!
Merci d'avance!
Elie



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2025

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !