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Des expériences pour mieux comprendre

Compte-rendu de nos expériences

 

Expérience eau-maïzena du 08 octobre 2015

 

 

Cette expérience avait pour but :
 

1)  De comprendre les réactions du mélange eau-maïzena et de mettre en évidence les changements de viscosité en fonction de la contrainte.

 

 

1ère expérience ayant pour but d’obtenir un mélange rhéoépaississant

Protocole expérimental

 

Conclusion : le mélange eau-maïzena est bien un fluide non-newtonien (rhéoépaississant). En effet il se comporte comme un liquide au repos ou il s’écoule presque de manière identique à l’eau, alors qu’il se comporte comme un solide lorsqu’on le martèle.

 

 

2) D’étudier les grains de farine maïzena :

 

  • De regarder les mouvements au sein du mélange (grâce à deux colorations différentes)  lorsqu’un facteur extérieur (un poing) entrait en collision avec celui-ci.
  • De comparer les grains de maïzena au repos et en mouvement pour mieux comprendre les déplacements des cellules (elles doivent normalement se bloquer les unes contre les autres et empêcher l’eau de circuler lorsqu’une contrainte de cisaillement est appliquée car leur membrane est rugueuse)  

 

 

Pour cela, nous avons réalisé 2 autres expériences:

 

 

2ème expérience ayant pour but d’observer les mouvements au sein du mélange

Protocole expérimental

 

Conclusion : Il n’y a aucun mouvement particulier du fluide dans le bol qui aurait pu expliquer un changement de viscosité, il s’agit donc bien d’un phénomène qui se produit localement (entre les grains)

 

 

 

3ème expérience ayant pour but d’observer les grains de maïzena successivement au repos et pendant cisaillement.

Protocole expérimental

 

Conclusion : la maïzena est bien constituée de grains de taille relativement identique. Cependant nous n’avons pu observer le phénomène de changement de viscosité à l’échelle moléculaire.

 

De plus, de manière inattendue, nous avons observé que le mélange se solidifiait au bout d'un certain intervalle de temps. Nous avons émis les hypothèses que cela doit être dû à l’évaporation de l'eau ou au refroidissement du mélange. Nous avons fini par penser qu’il devait s’agir des deux phénomènes additionnés, car il est possible d’obtenir un mélange eau-maïzena rhéoépaississant avec de l’eau froide, il faut cependant ajouter légèrement plus d’eau. Donc le refroidissement ne peut être à lui seul la cause de cette solidification mais y a participé.

 

 

Expérience du 12 novembre 2015

 

Expérience ayant pour but d’étudier la réaction de la peinture (un fluide rhéofluidifiant) au cisaillement, grâce à la construction d’un graphique à partir de plusieurs mesures.

Protocole expérimental

 

Conclusion : La réalisation de cette expérience était trop complexe pour que nous obtenions des résultats. Nous avons donc décidé de réitérer cette expérience une autre fois mais avec un tube classique cette fois-ci.

 

 

 

 

Expériences du 03 décembre 2015

 

 

Expérience ayant pour but de créer des graphiques pour comparer la vitesse d'écoulement d'un fluide newtonien et d'un fluide non-newtonien en fonction du volume prélevé.

 

Protocole expérimental

 

 

Exp image 1

 

                   Exp image 3

 

 

Conclusion : Nous avons observé que les mesures des fluides non-newtoniens formaient une courbe sur le graphique alors que les mesures des fluides newtoniens formaient une droite sur le celui-ci.

 

 

Sucre de canne        Melange eau maizena

 

Ici le temps d'écoulement (en centième de seconde pour le premier et en secondes pour le second) est représenté en fonction du volume (en mL) de fluide.

 

 Partie II: Les rôles des fluides non Newtoniens à différentes échelles.

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