Discussion:Frottement fluide

Question de surface

bonjour j'aurais une question à propos de la force de frottement des fluide comment trouver la force de frotement du fluide si il nous manque la surface ? — Le message qui précède, non signé, a été déposé par Lilith-nanaozaki (discuter), le 2 décembre 2009 à 09:33.

Cette page de discussion est là pour parler de l'article Frottement fluide. posez votre question à l'Oracle. --Xiglofre (d) 2 décembre 2009 à 16:08 (CET)

Frottement fluide versus mouvement dans un milieu résistant

La question précédente soulève le problème du concept de « frottement fluide ». Elle montre bien la confusion entre le frottement et le mouvement dans un milieu résistant, confusion qui a engendré au moins une discussion conflictuelle.

La résistance d'un milieu au mouvement d'un corps dépend de plusieurs facteurs, dont la viscosité. Elle se distingue du frottement en ce sens que le frottement engendre une perte d'énergie par le contact entre les surfaces des corps, alors que le mouvement dans un milieu résistant engendre une perte d'énergie par la transmission d'une partie de l'énergie cinétique d'un corps aux particules du milieu résistant.

Avez-vous des idées pour mieux refléter cela dans l'article ? - Khayman ^(contact) 14 juin 2011 à 18:39 (CEST)

Bonjour à tous ! Oui il y a un problème de vocabulaire avec l'expression "Frottement fluide", dans la mesure où les Mécaniciens des Fluides considèrent qu'il n'y a pas de mouvement relatif entre le fluide et la surface du corps : c'est la fameuse "condition de non-glissement". La force de traînée de friction ressentie par un corps est donc due au fait que les particules de fluides arrêtées à la surface du corps (on dit que le fluide mouille le corps) sont elles-mêmes attirées vers l'arrière par la couche de fluide un peu plus éloignée du corps (au prorata de la viscosité dynamique). Inutile de préciser que cette fameuse condition de non-glissement n'a jamais été démentie depuis son invention (par Prandtl, je pense).

D'une façon générale, il faudrait donc faire la séparation (classique en Mécanique des Fluides) entre la Traînée de Pression et la Traînée de friction. On peut d'ailleurs songer à spécialiser le mot "friction" à la friction visqueuse, à la place du mot "frottement" très ambiguë, comme le signale Khayman.

Bien sûr, cette dichotomie ne facilite pas l'étude de la traînée dans tous les régimes : ainsi, en régime de Stokes (régime où l'écoulement est laminaire) il existe encore, à côté de la traînée visqueuse, une traînée de pression (cette traînée de pression étant nommée par Hoerner traînée de "pression visqueuse".

Par contre, aux plus forts Reynolds (plage de Newton et Reynolds aéronautiques), la dichotomie Traînée de pression/Traînée de friction est très utile et simplificatrice puisque l'on considère que la traînée d'une aile -sans incidence- ou d'un corps caréné est très proche de sa seule traînée de friction, le profilage de ces corps ayant atteint son but de minimiser la traînée de pression. Amicalement, Bernard de Go Mars (discuter) 2 novembre 2020 à 11:33 (CET)

Je ne vois pas de contradiction entre l'expression "Frottement fluide" et le fait que les mécaniciens des fluides considèrent qu'il n'y a pas de mouvement relatif entre le fluide et la surface du corps : (1) parce que le frottement fluide est essentiellement un frottement interne au fluide (entre lames de fluides) ; (2) parce que l'immobilité (en l'occurrence, aux parois) n'est en aucune manière incompatible avec un frottement, bien au contraire. Si l'on reste immobile sur une pente c'est bien grâce au frottement à l'interface. — Ariel (discuter) 2 novembre 2020 à 12:56 (CET)

P.S. De manière générale, aucune contradiction entre frottement et vitesse relative nulle, bien au contraire. Dans le contact entre deux surfaces solides il n'y a glissement que quand la force de frottement dépasse un certain seuil (généralement proportionnel à la réaction normale). Le frottement de deux lames fluides se fait également à vitesse relative nulle (à la frontière des deux lames), la force de frottement étant en l'occurrence liée au gradient de vitesse, pas à la vitesse elle-même.

Bonjour Ariel et merci pour ta réponse. Ta phrase "le frottement fluide est essentiellement un frottement interne au fluide (entre lames de fluides)" est fort intéressante et devrait être utilisée dans l'article, avec l'indication que le fluide est à l'arrêt à la surface du corps. Je pense que tu es conscient que, pour le commun des mortels, la condition de non-glissement est très contre-intuitive (j'en suis personnellement conscient, mais c'est à chacun de se faire une opinion sur cette question, avec la difficulté que la rédaction d'un article dépend évidemment des présupposés du lecteur).

Tu écris encore : "Si l'on reste immobile sur une pente c'est bien grâce au frottement à l'interface". Ici, je ferais la séparation entre le frottement (où il y a vitesse relative) et l'adhérence (où il n'y en a pas). L'article frottement écrit "Ces mêmes forces sont également en jeu dans l'adhérence, qui s'oppose à la création d'un mouvement". Le texte de la Wikiversity "https://fr.wikiversity.org/wiki/M%C3%A9canique_pour_l%27enseignement_technique_industriel/Forces_d%27adh%C3%A9rence_et_de_frottement" écrit : "On parle d'adhérence lorsque les pièces en contact sont immobiles l'une par rapport à l'autre. On parle de frottement lorsqu'il y a glissement d'une pièce sur l'autre. " Bref, à cette condition que frottement et adhérence sont séparés dans la réflexion, je suis en accord avec toi.

Il n'en demeure pas moins que cette notion de frottement fluide est une notion piégeuse et, c'est mon opinion, assez mal intégrée par les enseignants de Physique. Comme on le voit dans l'article, cette notion de frottement fluide recouvre à la fois la traînée de friction et la traînée de pression, qui sont deux phénomènes très différents. D'ailleurs, la Traînée de pression n'est pas due à une éventuelle friction mais à la création de pressions ou dépressions avec éventuellement présence de tourbillons (même si la friction intervient dans la création des lignes de courant autour du corps -cf. l'expérience de Prandtl déclenchant la crise de traînée de la sphère-).

Bref, que faire pour améliorer la rédaction de cet article (cette rédaction ayant d'ailleurs d'excellents passages). Amicalement, Bernard de Go Mars (discuter) 2 novembre 2020 à 15:15 (CET)

Attention, tu sembles te faire une fausse idée du frottement, qui existe indépendamment du fait qu'il y ait adhérence ou glissement (vitesse relative nulle ou pas). Dans le cas d'un frottement solide classique, par exemple d'un solide sur une pente, la force de frottement équilibre la composante du poids parallèle à la pente jusqu'à ce que son rapport à la composante normale atteigne puis dépasse la valeur du coefficient de frottement k. La force de frottement existe dès que le poids a une composante parallèle à l'interface, que la condition de non-glissement soit atteinte ou pas. — Ariel (discuter) 2 novembre 2020 à 18:20 (CET)

P.S. Je trouve que le texte de Wikiversity que tu cites est tout sauf rigoureux.

Merci pour ta réponse, cher Ariel. Tu écris :"une fausse idée du frottement, qui existe indépendamment du fait qu'il y ait adhérence ou glissement (vitesse relative nulle ou pas)". Je suis bien d'accord, sauf qu'on gagne à utiliser le mot "adhérence" lorsque il n'y a pas de vitesse relative (même si j'ai connu l'époque ou la langue des enseignants hésitait sur ce point).

Ce que j'ai trouvé intéressant dans le texte de Wikiversity c'est qu'il martèle assez bien qu'il peut y avoir adhérence ou frottement. Bien sûr, les problèmes du frottement solide ne sont pas ceux du frottement visqueux.

Au fait (je change de sujet), sais-tu comment coder une référence livresque en <ref> ...</ref> dans une note de bas de page (elle-même en <ref> ...</ref>). Il semble que cela ne soit pas possible. Amicalement, Bernard de Go Mars (discuter) 2 novembre 2020 à 19:04 (CET)

Non, je continue à penser qu'adhérence et frottement ne s'opposent pas : la force de frottement est la force parallèle à l'interface des deux objets (ou, plus généralement, des deux systèmes physiques en contact), plus précisément c'est la composante parallèle de la force d'interaction au contact (qui a généralement aussi une composante perpendiculaire), qu'il y ait mouvement relatif ou pas ; adhérence s'oppose à glissement. Et encore, je préfère non-glissement à adhérence car ce dernier terme peut faire référence à une force de contact perpendiculaire à l'interface (par exemple pour l'adhérence du pansement sur la figure du capitaine Haddock).

Pour ce qui est de ta question technique, la réponse est : utiliser le modèle Note, qui accepte des <ref>...</ref> dans son libellé. Tu remplace dans l'appel à note de bas de page le <ref name=XXX group=YYY>...</ref> par {{note| nom=XXX| groupe=YYY|...}} : dans le ... il peut y avoir des <ref>...</ref>. Amitiés, Ariel (discuter) 2 novembre 2020 à 19:51 (CET)

Merci pour le conseil de Wikicode ! Je vais essayer de comprendre tout ça (ce qui n'est jamais facile). Mais il faut que j'y arrive, car placer une référence livresque dans une Ndbdp est parfois une nécessité.

Pour moi adhérence et frottement sont dans la continuité l'une de l'autre, avec cependant un différence d'intensité puisque le coefficient de frottement est souvent plus faible que le coefficient d'adhérence maximal (avant glissement). Cet après-midi, je suis tombé sur une page de WP qui opposait adhérence (l'adhérence des pneus d'automobile) à adhésion (l'adhésion du pansement sur la peau ou, en général, des adhésifs). Cette page me semblait donc bien poser le vocabulaire nécessaire à l'exposition des choses. Bien sûr, le mot adhérence est ici spécialisé dans cette acception, mais c'est parfois une nécessité de forger ainsi des mots précis (si personne ne les a forgé auparavant). Au demeurant, l'article adhésion utilise bien ce mot dans le sens collage, même si les dictionnaires semblent réserver "adhésion" au fait d'adhérer à un groupe, une organisation. Ce ne sera pas la première fois que les techniciens conformeront la langue à leurs nécessités (sinon, ce sera le franglish qui s'imposera). Merci encore pour le code ! Amicalement, Bernard de Go Mars (discuter) 2 novembre 2020 à 22:35 (CET)

Différentes expressions du frottement fluide

Il me semble que les expressions des frottements fluides dépendent du Nombre de Reynolds. Dans le cas où $(Re)<<1$, alors les frottements sont en $-\alpha .v$, et si $(Re)>>1$, alors les frottements sont en $-\beta .v^{2}$. Est-ce que c'est toujours le cas, ou est-ce que c'est un cas particulier ? --Tcherki (d) 2 avril 2012 à 15:43 (CEST)

Cx de la sphère à tous les Reynolds possibles

Oui, c'est toujours le cas (je te réponds avec plus de 8 ans de retard. Pour les Reynolds frontaux <<1, on est en régime de Stokes (voir l'article Écoulement de stokes) et la traînée est proportionnelle à la vitesse. Pour des plus fort Reynolds (dans ce qu'on appelle "la plage de Newton", la traînée est proportionnelle au carré de la vitesse. Cela se remarque sur les graphe du type ci-joint : par définition, sur ce graphe donnant le Cx quadratique, il faut, pour pouvoir dire que la traînée est proportionnelle au carré de la vitesse, que la courbe marque (approximativement un palier. Amicalement, Bernard de Go Mars (discuter) 16 décembre 2020 à 16:35 (CET)