1.3•Définitiond’unfluide
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
La force par unité de surface est appelée contrainte. La contrainte tangentielle est
aussi appelée contrainte de cisaillement. Les composantes de cette contrainte sont définies comme :
• la contrainte normale :
σ
δ
δ
δ
=
( )
→
lim
A
n
F
A
0
(1.1)
• la contrainte de cisaillement :
t
d
d
d
=
( )
Æ
lim
A
t
F
A
0
(1.2)
Un fluide est défini comme une substance qui se déforme continuellement sous l’action
d’une quelconque contrainte de cisaillement (force par unité de surface) qui peut être créée
dès lors qu’une force tangentielle agit sur une surface quelle que soit l’amplitude de cette
contrainte. Si on considère deux plaques planes séparées d’une petite distance donnée (voir
Figure 1.2), l’une étant stationnaire et l’autre se déplaçant grâce à une contrainte appliquée
sur cette dernière, la contrainte tangentielle dans le fluide situé entre les plaques dépend de
sa vitesse de déformation et s’annule lorsque la vitesse est nulle.
uide
plaque mobile
t
plaque xe
particules uides
t t
= 0 t t
= 1 t t
= eq
Figure1.2–Vuequalitativedeladéformationd’unfluide
aprèsapplicationd’unecontrainteàlaparoisupérieure.
1.3 définiTion d’un fluide
Une question que l’on se pose souvent : quelle est la différence entre un solide et un
fluide ? Nous avons en général une idée vague de cette différence. Un solide est « dur » et
pas facile à déformer, tandis qu’un fluide est une matière molle et qui peut être facilement
déformée (on peut très simplement bouger dans l’air). Mais ces explications des différences entre un solide et un fluide ne sont pas satisfaisantes d’un point de vue scientifique.
Si l’on regarde ces matières d’un point de vue moléculaire (voir Figure 1.3), on s’aperçoit
que le solide (acier, béton…) a des molécules rapprochées de façon très dense avec des
forces de cohésion intermoléculaires très grandes et qui permettent au solide de maintenir sa forme initiale. En revanche, pour des liquides (eau, huile…), les molécules sont
plus espacées, les forces intermoléculaires sont plus faibles que dans le cas des solides
9782100549337-Livre.indb 3
31/07/11 12:56
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
La force par unité de surface est appelée contrainte. La contrainte tangentielle est
aussi appelée contrainte de cisaillement. Les composantes de cette contrainte sont définies comme :
• la contrainte normale :
σ
δ
δ
δ
=
( )
→
lim
A
n
F
A
0
(1.1)
• la contrainte de cisaillement :
t
d
d
d
=
( )
Æ
lim
A
t
F
A
0
(1.2)
Un fluide est défini comme une substance qui se déforme continuellement sous l’action
d’une quelconque contrainte de cisaillement (force par unité de surface) qui peut être créée
dès lors qu’une force tangentielle agit sur une surface quelle que soit l’amplitude de cette
contrainte. Si on considère deux plaques planes séparées d’une petite distance donnée (voir
Figure 1.2), l’une étant stationnaire et l’autre se déplaçant grâce à une contrainte appliquée
sur cette dernière, la contrainte tangentielle dans le fluide situé entre les plaques dépend de
sa vitesse de déformation et s’annule lorsque la vitesse est nulle.
uide
plaque mobile
t
plaque xe
particules uides
t t
= 0 t t
= 1 t t
= eq
Figure1.2–Vuequalitativedeladéformationd’unfluide
aprèsapplicationd’unecontrainteàlaparoisupérieure.
1.3 définiTion d’un fluide
Une question que l’on se pose souvent : quelle est la différence entre un solide et un
fluide ? Nous avons en général une idée vague de cette différence. Un solide est « dur » et
pas facile à déformer, tandis qu’un fluide est une matière molle et qui peut être facilement
déformée (on peut très simplement bouger dans l’air). Mais ces explications des différences entre un solide et un fluide ne sont pas satisfaisantes d’un point de vue scientifique.
Si l’on regarde ces matières d’un point de vue moléculaire (voir Figure 1.3), on s’aperçoit
que le solide (acier, béton…) a des molécules rapprochées de façon très dense avec des
forces de cohésion intermoléculaires très grandes et qui permettent au solide de maintenir sa forme initiale. En revanche, pour des liquides (eau, huile…), les molécules sont
plus espacées, les forces intermoléculaires sont plus faibles que dans le cas des solides
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