Les Fluides
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Méthode 1 : Vous pouvez faire tourner l'oeuf dur sur son bout comme une toupie

S'il est cru, il ne tiendra pas longtemps car le liquide tourne trop lentement et ralentit la coquille.

Méthode 2 : C'est celle de la vidéo.

Vous pouvez procéder ainsi : couchez l'oeuf cru et faîtes le tourner sur lui-même. Stoppez-le en pleine course en posant le doigt très brièvement puis relachez-le : l'oeuf va continuer de tourner un peu encore en raison de l'inertie du liquide interne (alors que l'oeuf dur est stoppé net).

Viscosité : on sait tous plus ou moins dire si un fluide est plus ou moins visqueux.

En fait la viscosité caractérise la résistance à l'avancement d'un fluide et dépend de la température (mais pas souvent de la pression). Placez du miel sur le bord de votre baignoire (New-Toon n'a pas eu le temps de faire la vidéo, New-Toonette a trop crié ! ) : il va descendre beaucoup moins vite que de l'eau.

Un exemple : nos articulations comporte un liquide lubrifiant (nommé synovial) à la viscosité bien adapté à nos mouvements…jusqu'à ce qu'un jour il perde cette viscosité : c'est l'arthrose.

Note 1 : la margarine par exemple n'est ainsi pas un solide, c'est en fait un fluide de grande viscosité !

Note 2 : vous savez par expérience que les liquides voient leur viscosité diminuer avec la température mais savez-vous que pour les gazs, c'est le contraire ?

Note 3 : Il y a des originaux qui se sont amusés avec des fluides très visqueux et froids comme du goudron congelé : ils ont mesuré son écoulement à travers un entonnoir. Les 2 chercheurs ont obtenu l' IG Nobel (récompense les publications scientifiques les plus loufoques) dont l'un a titre posthume (il est mort entre les chutes de la deuxième et troisième goutte…).

Note 4 : la viscosité a ses dangers. Des gens en sont morts ! Cela est arrivé aux USA, à Boston en 1919 lors de l'explosion d'une citerne de mélasse : imaginez des tonnes de mélasse déboulant à 60km/h !
Pour plus de détails, lire l'article de Wikipédia (en anglais).

Elasticité : Par Nature, un fluide possède de plus une propriété élastique

Cela signifie qu'il peut revenir à sa forme initiale après sollicitation.

La branche de la mécanique qui étudie les fluides « visco-élastiques » et de manière générale les matériaux déformables réagissant sous contraintes s'appelle la Rhéologie.
La rhéologie décrit par exemple pourquoi des liquides comme la peinture change de viscosité au fur et à mesure qu'on la tourne dans le pot (ç'est plus "dur" de tourner le baton au début qu'à la fin). On reviendra dessus dans un autre article.

Fluides parfaits : (ou dits idéaux).

Ouh là !, si on appelle cette propriété « Parfait », c'est qu'elle n'existe pas réellement (sauf superfluides mais c'est une autre histoire): c'est une vue de l'esprit pour simplifier notre étude.
Ce sont des fluides sans viscosité.
Pratique pour éliminer des effets dus à la viscosité et simplifier les équations !
S'il n'est pas parfait, il est réel.

Débit : quantité de fluide qui passe par une section déterminée.

Masse volumique : On divise la masse du fluide considéré par son volume.

Fluide Newtonien : C'est une classe de fluides.

Dans ce cas, le comportement sous contrainte (ou force) reste simple.
Si on applique une contrainte sur un fluide et que cela le déforme, il faut que la relation de proportionnalité entre l'intensité de la contrainte imposée au fluide et la vitesse de déformation obtenue soit linéaire (rappel : une fonction f est dite linéaire si elle respecte la propriété d'additivité : f(x+y) = f(x) + f(y) et d'homogénéité : f(A*x) = A*f(x)).
En bref, on parle des fluides au comportement simple dont la viscosité ne change pas sous l'effort. Exemple : l'eau, l'air en général newtoniens.
Des contre-exemples (non-newtoniens) ? : quand vous battez le blanc d'oeuf (contrainte), il se transforme en « neige » (pas simple à décrire).
Le sang, le lait, le ciment sont non-newtoniens. En fait de nombreux fluides de la réalité sont non-newtoniens mais ils sont largement plus difficile à décrire mathématiquement.

Compressibilité-Incompressible : On comprend intuitivement.

Quand on actionne une pompe à vélo, on compresse l'air : son volume diminue avec la pression.
L'air pourrait être assez facilement considéré comme gaz compressible mais dans la pratique, cela ne concerne essentiellement que les ondes de choc (on verra ça un peu plus loin).

Plongez maintenant la pompe dans votre baignoire pleine d'eau et essayez : le volume ne diminue visiblement pas avec la pression (en fait si mais la pression doit être extrêmement forte pour avoir des effets notables. Hey Schwarzy, pas cap !).
De ce fait, l'eau est généralement considéré comme fluide incompressible (sauf cas particuliers que l'on verra plus loin).

Par conséquent, on est dans un cadre compressible pour un fluide si la solution recherchée (ex : la vitesse) est influencée par les changements de densité; incompressible sinon.

Ecoulement permanent : Si les propriétés du fluide sont constantes

On dit de ce dernier (durant l'écoulement) qu'il est alors permanent.

Un écoulement sera ainsi non permanent si on se place dans certains référentiels d'étude. Les mécaniciens des fluides essaient autant que possible de se placer dans des référentiels où l'écoulement est permanent, bien sur, afin de simplifier les équations.