Les Fluides
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Niveau de difficulté	Création	Révision
	11/07/05	18/02/10

IntroductionLe but de ce dossier est de couvrir les principaux aspects de la mécanique des fluides dans son ensemble (Tout un programme).

On commence par tout ce qui caractérise un fluide au repos (appelé hydrostatique).
Ensuite, on s'attaquera à la cinématique et dynamique des fluides (fluides en mouvement avec et sans forces respectivement).

On essaie de couvrir ici le principal, de faire une synthèse des découvertes mais en affichant autant que possible pas d'équation bien sur.

La mécanique des fluides est une matière considérée comme difficile. Ce n'est pas pour rien que la météo est restée si imprécise pendant longtemps et que l'empirisme a si longtemps prévalu même au sein des bureaux d'études aéronautiques !

De nombreuses choses sont encore à découvrir et à préciser et pas uniquement des phénomènes rares mais aussi certaines observations. Elle comprend de nombreuses sous-disciplines :

On n'a cité bien sur que les plus standards.

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Cette matière a été grandement aidée par le développement des ordinateurs car les équations peuvent devenir lourdes à calculer. Grâce à ces derniers en effet, on peut créer des modèles de plus en plus précis des mouvements turbulents. C'est la raison pour laquelle on peut se permettre de donner des prévisions météos de plus en plus lointaines (1 semaine à la télé).
Voici quelques uns des points et questions abordées dans ce dossier.

PréambuleQui s'est intéressé aux fluides en premier lieu ?
De tout temps, les hommes ont dû observer les vagues et senti les vents, puis ils ont construit des embarcations quand ils ont vû des objets creux flotter sur l'eau. Ils ont dû aussi observer que le vent pouvait entraîner des objets et ils ont inventé la voile après avoir inventé la pagaie peut-être.

Ils essayaient ensuite comme ils pouvaient d'améliorer la stabilité et la vitesse de leurs bâteaux. Celui qui s'est néanmoins véritablement penché sur l'ingénierie des fluides est Archimède.

On verra son fameux principe plus loin mais il a aussi inventé la pompe (la vis d'Archimède).

Ensuite, pas grand chose jusqu'à ce que l'ingénieur le plus connu, Léonard de Vinci s'y intéresse très profondémment: dans son fameux CODEX (car "codé" puisqu'écrit de droite à gauche : on pouvait le lire que grâce à un miroir !) , il dessine très bien des machines hydrauliques et des mouvements turbulents dans le Codex Leicester (acheté par Bill Gates) dont on voit un extrait ci-contre (on voit très bien de l'eau contournant un obstacle).
Il s'intéressa notamment de très près à tout ce qui touche au vol des oiseaux (un Codex entier leur est dédié). Il invente le parachute et une sorte de Deltaplane (qu'il n'a jamais expérimenté).

Mais d'abord comment définir un fluide ?

DéfinitionUn fluide comporte deux états de la matière : liquide et gaz..

Ce qui est dingue, c'est qu'il est très difficile de trancher rigoureusement entre solides et fluides : la transition est presque continue (Note : remarquons que c'est un peu près la même difficulté pour définir ce qu'est la Vie).

L'encyclopédie des sciences dit sommairement à ce sujet :

Bof Bof, en effet, il ne faut pas essayer de définir cet état de la matière par son comportement ; des matières non-liquides peuvent par exemple couler (on pense au sable, aux avalanches etc.).

On peut aussi caractériser un fluide en disant ce qu'il n'est pas (au niveau atomique): il n'est pas organisé proprement comme un cristal par exemple, ca c'est sur au moins.

ConceptPression : rappelons qu'il s'agit du rapport entre la force exercée par un fluide perpendiculairement à une surface et l'aire A d'application de cette force : P = F/ A.

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