Gouttes rebondissantes sur une surface vibrée verticalement Projet de physique expérimentale 6 Avril 2010 Champougny Lorène – Lidon Pierre

Plan de la présentation Introduction I. Présentation de l’expérience II. Etude statistique de la durée de vie des gouttes III. Interactions entre gouttes Conclusion

I. Présentation de l’expérience Introduction I. Présentation de l’expérience II. Etude statistique de la durée de vie des gouttes III. Interactions entre gouttes Conclusion

Présentation du montage

Paramètres de l’expérience Caractéristiques du fluide utilisé Amplitude d’excitation Fréquence d’excitation Rayon de la goutte

I. Présentation de l’expérience Introduction I. Présentation de l’expérience II. Etude statistique de la durée de vie des gouttes III. Interactions entre gouttes Conclusion

Etude statistique de la durée de vie des gouttes Deux maxima pour cette fréquence, un pour les autres Grande dispersion au niveau des maxima Accélération de stabilité maximale augmente avec la fréquence Maximum de stabilité en rayon à fréquence et amplitude fixées

Explications physiques Pourquoi a-t-on des maxima de stabilité ? Comment expliquer la grande dispersion des valeurs autour des maxima ?

Discussion Pas assez de points. Plage de valeurs des rayons trop restreinte. Accès à des amplitudes plus hautes pour trouver d’autres pics ?

I. Présentation de l’expérience Introduction I. Présentation de l’expérience II. Etude statistique de la durée de vie des gouttes III. Interactions entre gouttes Conclusion

Observation de l’interaction à deux gouttes - Explication Comment les gouttes se déplacent-elles ?

Potentiel d’interaction à deux gouttes Courbe C(t) = r(t)-r(0) avec f = 11 Hz ; a = 2g ; R1 = R2 = 1.6 mm Erreur 12%

Potentiel d’interaction à deux gouttes Potentiel obtenu analytiquement :

Discussion et perspectives Tentative de trouver d’autres formes de potentiel (en puissance de r) n’aboutissant pas (problème numérique) Divers biais : inclinaison de la cuve, vitesse initiale Perspectives : Remonter numériquement au potentiel, potentiel de fusion ? Modèle théorique

Phénomènes d’adhésion et de fusion des gouttes Pourquoi les gouttes ont-elles tendance à se coller ? Comment expliquer que la fusion finisse par se produire ? Tentative infructueuse d’étude quantitative : plage de rayons trop restreinte, résolution temporelle insuffisante. Tentative d’étude du rebond vertical.

Organisation spontanée de trois gouttes ou plus

I. Présentation de l’expérience Introduction I. Présentation de l’expérience II. Etude statistique de la durée de vie des gouttes III. Interactions entre gouttes Conclusion