Page 8 de l'article Sable, poudre et grains de mécanique (sciences physiques)

ConclusionOn a vu les aspects les plus frappants de cette discipline.

On a tenté de débuter à donner des explications et donné des exemples de poids.

Cette science est néanmoins jeune et complexe.

Chateau

Elle fait justement partie de la physique des systèmes complexes où le « Chaos » et les non-linéarités dominent, cad en clair que l'on ne peut déduire ce qui se passe dans un système de l'étude de chacun des composants de ce système.

Que l'on pense aux 2 différents angles du tas de sable avant et après éboulement ! Pour cette raison, les chercheurs et ingénieurs ont beaucoup de mal à prédire le comportement de ces matériaux actuellement.

Notons que l'on a passé sous silence certains sous-domaines qui concernent plus spécifiquement les propriétés de la "matière molle" chère à P.G de Gennes (mousses, gels, fluidisatisation, sédimentation…) et dont on parlera dans un dossier consacré.
On n'a pu étudier dans cet article le détail des mécanismes régissant les avalanches ou les sables mouvants car ils sont de nature spécifique qui demandent plus de précisions (dossier en préparation)

On n'a pas non plus trop abordé les milieux granulaires humides dans lesquels les phénomènes de capillarité sont d'importance (essayer de bâtir un château de sable avec du sable sec! ). Les phéomènes de tension superficielle et de capillarité seront décrits dans un article ultérieur.

Vous devez être fatigué. Ca doit être le marchand de sable qui passe !

ShoppingCertains objets de la boutique sont en directe relation avec ce dossier.
Nous vous conseillons ainsi :

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SABLE HYDROPHOBE

Le sable hydrophobe est un sable très particulier : il a été traité comme son nom l'indique pour ne pas aimer l'eau. Comment cela se traduit-il concrètement ? Il ne mouille pas : vous le plongez et le ressortez sec (l'eau roule en forme de billes dessus).
Ce jouet est amusant à plus d'un titre : on peut construire des chateaux sous l'eau et ils ne s'effondreront pas !
Vous pouvez voir une petite démo américaine en video (Quicktime)
SABLE FRUSTRANT

Le sable frustrant est un casse-tête : une éprouvette contient du sable colorée et une bille de métal. Il faut faire passer la bille d'un côté à l'autre de l'éprouvette. Il se peut fortement que vous trouviez la solution après avoir lu notre dossier. Vos amis vont vraiment être frustrés de ne pas y arriver par contre…
TABLEAU DUNES

Ce tableau dunes est un concept de tableau dynamique relaxant. Du sable, de l'eau et de l'air sont enfermés entre deux plaques de verre.
Lorsque l'on retourne le tableau comme un sablier, le sable va s'écouler en volutes et former des dunes au fond. On peut admirer pas mal des caractéristiques fondamentales de la dynamique des sables ainsi.

Tous les liens s'ouvrent en pop-up.

La Créativité, c'est bien cacher ses sources.
A Einstein

En FrançaisVous pourrez en savoir plus grâce aux références et liens suivants.

Du sac de billes au tas de sable
, Etienne Guyon et Jean-Paul Troadec, Editions Odile Jacob
Sables émouvants de Jacques Duran, la Physique au quotidien
, Belin, Pour la Science
Sables, Poudres et Grains
, Ed. Eyrolles, de J. DURAN, 1997
Encart CEA : Pour la Science, 1996
Page perso sur la mécanique des sables et grains.
Percolation et économie, une petite introduction
Sous la conduite de P Gilles de Gennes, une vidéo physique du sac de billes
(format realplayer, 1997)
Communiqué de presse du CNRS
, « Avalanches liquides », 2003
Liquides non-newtoniens : une page
Etude en apesanteur (recherche pointue)
& propagation du bruit dans les milieux granulaires : lien (document PDF)
Articles du programme SEED de Schlumberger : lien
Fluctuations géantes dans les silos à grains
, Pour la Science, Mai 1997
Plus d'explications sur l'effet Branly
Phys. Rev. Lett. 71, 1363-1366 (1993), Why hour glasses tick, X-l. Wu , K. J. Maloy , A. Hansen, M. Ammi, and D. Bideau
Thèse d' Adrian Daerr : la dynamique des avalanches
, dont une excellente introduction aux milieux granulaires (format PDF)
Le Chant des dunes, Pour la Science, Fev 2005
L'énigme des dunes chantantes: article complet dans Pour La Science, avril 2006 (page 62)
La musique des sables, Pour la Science, dec 1997
Dossier La Recherche, mathématiques : nouveaux défis et vieux casse-têtes
, article de Benoît Rittaud "Apporter la preuve de la preuve", août 2005 à propos de la démonstration de la conjecture de Kepler
Effet Branly : article complet dans Pour La Science, janv 2006 (page 59)
et les instruments de Branly au musée Branly à Paris
Une excellente mais longue conférence sur les sables mouvants
(vidéo et enregistrement sonore)
Une autre conférence sur les dunes chantantes
(vidéo et enregistrement sonore)
Vidéo et sons des dunes chantantes
(vidéo et enregistrement sonore)

haut

En AnglaisSi la langue de J'EXPIRE ne vous rebute pas, voici quelques liens sympas.

Rhéologie par la Nasa
Chateaux de sable et expériences de la Nasa
La bio de Bagnold
Café et Nasa
(où l'on avoue que les scientifiques ne savent pas encore très bien quantifier la dureté d'un paquet de café sous vide et à quel moment quand on l'ouvre, on passe du matériau solide au matériau poudreux)

Oups !
Oups !
Conjecture de Kepler
Forces dans un tas de de pommes
Documents (format PDF) de la Nasa sur les particularités de la Physique des matériaux granulaires
, dont le comportement thyxotrope (liquéfaction) & comment pratiquer l'expérience de Reynolds.
Pour plus de détails techniques, voir aussi ce document
Problèmes de silos
(site d'un organisme de recherche norvégien)
Sable chantant
reproduction en bouteille ? (et meilleurs spots)
Tout sur la liquéfaction des sols
(lors de tremblements de terre par ex) avec des dessins et vidéos (Quicktime)
Tout sur la Sable mouvants on ne coule…qu'à moitié
(+ photos d'expériences)
Explications et vidéo (Quicktime) sur l'effet Noix du Brésil
(extrait de Discovery Channel)
Petit article sur le sable mouvant
selon Scientific American (questions-réponses)
Article récent sur les dunes chantantes
Site sur les sables mouvants secs.

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N'oubliez pas cependant qu'il s'agit d'articles de vulgarisation et que l'on doit par conséquent éluder certaines parties trop ardues.