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Physique des chateaux de sables

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  • Physique des chateaux de sables

    Quand la physique fait tenir les châteaux de sable
    Cet été sur la plage, vous allez peut-être regarder les châteaux de sable que fabriquent vos enfants d’un autre œil. Et leur expliquer que pour que leur œuvre d’art tienne mieux, il vaut mieux ne pas mettre beaucoup d’eau. Une équipe de l’institut Max Planck a, en effet, démontré qu’au-delà d’une certaine limite, l’augmentation de la teneur en eau n’a plus d’effet sur la cohésion des grains de sable. Pour cela, ils ont modélisé les grains de sable à l’aide de petites billes de verre mouillées puis les ont observées en trois dimensions. Résultat : plus on met de l’eau, plus les gouttes qui lient les grains s’étendent, on appelle cela un pont capillaire. La surface de contact entre les billes et l’eau devient alors plus grande et la cohésion est renforcée jusqu’à un certain stade… Car l’importance des forces capillaires diminue à mesure que la structure en pont s’étend. Stephan Herminghaus, physicien de l’équipe, nous a donné plus de détails.

    Un matériau granulaire est un matériau formé de grains, ce dernier terme pris au sens de “partie élémentaire discernable de l’ensemble”. Cette définition permet de regrouper des substances très diverses, allant de la farine de blé à un composite ou à une céramique en passant par le sable. Une première classification permet alors de marquer une différence entre matériaux granulaires cohérents, caractérisés par des attractions fortes (ou " collages ") entre grains, comme les céramiques, et non cohérents, sans attraction, comme la farine.

    Au fil des années, les scientifiques leur ont découvert plusieurs caractéristiques étonnantes : l’ensemble de leurs comportements atypiques ont conduit certains physiciens à considérer les ensembles granulaires comme un état particulier de la matière. En effet, même si les granules pris individuellement sont tous des particules à l’état solide, un ensemble de granules possède des caractéristiques qui tiennent à la fois des solides, des liquides et des gaz, selon la manière dont on excite le système.


    Melanie Matarese
    -----------------------------------------------------------

    Pour plus de details : http://www.world-science.net/othernews/080212_sand


    C'est fascinant ! l'etude de cet etat de la matiere nous reserve, je pense de grandes surprises..
    deux petites phrases ont capte mon attention:

    air and water co-exist with the sand, forming an intricate, stringy structure amid the grains
    Question: Quelle type de physique et de mathematique utilise-t-on ?

    Wet gran*ules are rel*e*vant in many fields and we now have a bet*ter un*der*standing of their me*chan*i*cal prop*er*ties.”
    such as ?
    Dernière modification par MavericK, 21 juin 2008, 14h47.

  • #2
    Darwish, qu'en penses-tu ?

    Commentaire


    • #3
      Salaam,

      Sorry my dear, I've not seen the thread.
      Une réaction "on the fly" alors!

      Finalement, rien de nouveau, l'équipe de Hans Hermann est une des meilleures au monde, à la pointe des modèles numériques les plus sophistiqués en la matière. Les ponts liquides ont été proposés il y a plus de dix ans par Albert (Indiana), il ne restait plus qu'à étudier les proportions air/eau optimales afin d'avoir des angles de stabilités maximum (ou angles d'avalanches).

      La physique/mathématique de l'état granulaire varie selon l'approche qu'on a du problème étudié; cela va de simples arguments géométriques (random packings par ex.), de la physique analytique (collisions binaires entre grains), physique des contacts "à la façon ingénieur", physique statistique et théorie cinétique des gaz (anneaux de saturnes), Cellular automata (avalanches), mécanique des fluides (morphologies des dunes, sables ou sous-marines), ... tout une zoologie d'approches.

      Wet gran*ules are rel*e*vant in many fields and we now have a bet*ter un*der*standing of their me*chan*i*cal prop*er*ties.”

      such as ?
      Les poudres en pharmacologie, industrie cosmétique, errosions des côtes, ...

      Got it?
      ᴎᴏᴛ ᴇᴠᴇᴎ ᴡᴙᴏᴎɢ!

      Commentaire


      • #4
        Got it yeah !

        Thank you Darwish

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