Flottaison et décoration

Modifier la flottaison d'un objet dans un liquide

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Auteur du sujet

Bonjour,

Je souhaite faire un objet de décoration en électronique à base de liquide, un tube d’une soixantaine centimètres de hauteur dans l’esprit d’un thermomètre de Galilée mais qui ne sera pas influencé par son environnement mais par mon microcontrôleur. Je fais quelques recherches à ce propos, est ce que la chaleur est le seul élément qui peut influencer le poids/flottaison d’un objet ? Ai-je un moyen d’influencer la densité (pression/masse) d’un liquide pour que l’objet flotte ou coule ? Puis-je influencer sur la hauteur de flottaison avec précision ?

Le critère non négociable : Sans danger/risque.

Je pensais comme alternative à la chaleur un : un très faible courant électrique, une lumière particulière, autres?

Bon vol,

A.

Édité par anonyme

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Sans répondre à la question mais Peut-être un électroaiment pour attirer plus ou moins vers le fond le truc flottant ? un mini radiateur pour chauffer le liquide et arriver au résultat voulu ?

Édité par cbourree

Qui ne pète ni ne rote est voué à l’explosion.

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Salut,

Peut-être avec une circulation du fluide du bas vers le haut, plus ou moins intense.

Si ton fluide est suffisamment visqueux, un écoulement à vitesse vv de sens opposé à la flottabilité de ton objet va en effet de permettre de contrôler sa hauteur assez facilement d’un point de vue théorique. Il suffit d’équilibrer la force de traînée avec la flottabilité pour maintenir l’objet en place, l’absence d’inertie du système forçant l’arrêt dès que la vitesse est à la bonne valeur. Pour une sphère, ça se traduit par v=29r2gδρηv=-\dfrac 29r^2\dfrac{g\delta\rho}{\eta} qui n’est autre que l’opposé de la vitesse de Stokes.

Si le fluide est peu visqueux, c’est plus dur parce que l’inertie du système limite la finesse du contrôle sur la position d’arrêt. Dans les deux cas, faire de la convection forcée comme ça, c’est pas forcément facile techniquement.

Puis-je influencer sur la hauteur de flottaison avec précision ?

Le seul moyen de faire ça est d’avoir un gradient de densité dans le liquide. Si tout le liquide dans ton tube a la même densité, les objets vont se contenter de couler tout en bas ou flotter tout en haut suivant le signe de leur densité relative à ce liquide. Tu ne peux pas contrôler la hauteur à laquelle un objet de même densité que le liquide va s’arrêter.

Les principales façons de construire un gradient de densité, c’est soit de faire un gradient thermique, soit de faire un fort gradient de pression (à la centrifugeuse donc ; il y forcément un gradient dans n’importe quel tube puisque nous sommes baignés dans le champ de gravité de la Terre, mais les liquides étant peu compressibles cet effet sera largement masqué par les perturbations diverses et variées venant de l’environnement). Le plus simple est largement de construire un gradient de température. Par contre, ce qui va être coton est de contrôler la densité de chacun de tes objets… À moins d’y mettre un mini-radiateur dans chaque ou de les chauffer au LASER si t’as les moyens, je vois pas comment faire…

Édité par adri1

I don’t mind that you think slowly, but I do mind that you are publishing faster. — W. Pauli

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