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 Colles du 11/11 en Physique (mise à jour)

Publication le 08/11 à 15h31 (publication initiale le 08/11 à 15h18)

Forces de contact dans un fluide

  • Pression : définition, équivalent volumique, principe fondamental de la statique des fluides (révisions de PCSI et cas des référentiels non galiléens en translation ou en rotation)
  • Viscosité : modélisation pour les fluides newtoniens (à partir d'un écoulement de Couette plan), équivalent volumique pour un écoulement incompressible (à partir d'un écoulement de Couette plan), viscosité=diffusion de quantité de mouvement, $\nu=\frac{\eta}{\rho}$ coefficient de diffusion.
  • définition de $Re=\frac{\rho V L}{\eta}$, première interprétation $Re=\frac{J_{convectif}}{J_{diffusif}}$ de quantité de mouvement
  • Étude des écoulements en fonction de $Re$
  • Étude de la force exercée par un fluide sur un obstacle $\vec{F}=\frac{1}{2}C_x\rho v^2 S$, étude de $C_x=f(Re)$

Dynamique des fluides newtoniens

  • Équation de Navier-Stokes (fluide newtonien, écoulement incompressible)
  • Équation adimensionnée, rôle de $Re$
  • Cas des écoulements de Couette plan et cylindrique
  • Cas d'un écoulement de Poiseuille plan et cylindrique

Fluides parfaits

  • Hypothèses du modèles
  • Equation d'Euler
  • Théorèmes de Bernoulli : cas restrictif d'un écoulement irrotationnel étendu au cas où $A$ et $B$ sont sur une même ligne de courant
  • Applications du théorème de Bernoulli : Torricelli, Venturi

Fluide visqueux ou parfait ?

  • Couche limite : dimension caractéristique, $R_e$ dans la couche limite, caractère laminaire ou turbulent
  • Retour sur le critère d'incompressibilité : $v<

Questions de cours de la semaine (démonstrations attendues !)

  • Équivalent volumique de la pression, principe fondamental de la statique des fluides
  • Surface libre dans le cas d'une rotation autour d'un axe fixe à vitesse constante
  • Équivalent volumique des forces de viscosité à partir d'un écoulement de Couette plan
  • Théorème de Bernoulli
  • Tube de Venturi et tube de Pitot
  • Couche limite : définition et caractérisation

 Colles du 4/11 en Physique (mise à jour)

Publication le 08/11 à 15h19 (publication initiale le 30/10 à 11h23)

Cinématique des fluides

  • Description d'un fluide : Lagrange et Euler
  • Dérivée Lagrangienne : expression et interprétation
  • Caractérisation des écoulements : permanent ($\frac{\partial}{\partial t}=0$), incompressible (div$\vec{v}$=0), potentiel ($\vec{rot}\vec{v}=\vec{0}$, existence de $\varphi$ tel que $\vec{v}=\vec{grad}\varphi$)
  • Condition aux limites sur un obstacle : fluide quelconque et fluide visqueux

Forces de contact dans un fluide

  • Pression : définition, équivalent volumique, principe fondamental de la statique des fluides (révisions de PCSI et cas des référentiels non galiléens en translation ou en rotation)
  • Viscosité : modélisation pour les fluides newtoniens (à partir d'un écoulement de Couette plan), équivalent volumique pour un écoulement incompressible (à partir d'un écoulement de Couette plan), viscosité=diffusion de quantité de mouvement, $\nu=\frac{\eta}{\rho}$ coefficient de diffusion.
  • Première définition de $Re=\frac{J_{convectif}}{J_{diffusif}}$ de quantité de mouvement, expression $Re=\frac{\rho V L}{\eta}$
  • Étude des écoulements en fonction de $Re$
  • Étude de la force exercée par un fluide sur un obstacle $\vec{F}=\frac{1}{2}C_x\rho v^2$, étude de $C_x=f(Re)$

Dynamique des fluides newtoniens

  • Équation de Navier-Stokes (fluide newtonien, écoulement incompressible)
  • Équation adimensionnée, rôle de $Re$
  • Cas des écoulements de Couette plan et cylindrique

Questions de cours de la semaine (démonstrations attendues !)

  • Dérivée lagrangienne
  • Équation de conservation de la masse, cas des écoulements incompressibles
  • Équivalent volumique de la pression, principe fondamental de la statique des fluides
  • Surface libre dans le cas d'une rotation autour d'un axe fixe à vitesse constante
  • Équivalent volumique des forces de viscosité à partir d'un écoulement de Couette plan
  • Equation de NS : identification des différents termes, adimensionnement
  • $Re$ : différentes définitions et rôles

A noter pour les colleurs : nous n'avons pas fini le cours sur les fluides newtoniens, et pas encore fait de TD

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