On considère un tube vertical de rayon intérieur R, de longueur 1,2 m qui plonge dans un récipient contenant un fluide visqueux de viscosité η et de masse volumique ρ. Avec une pompe, on aspire du liquide dans le tube jusqu'à une hauteur L0 = 1 m au dessus de la surface libre du récipient. A l'instant t initial, on ouvre le tube pour laisser s'écouler le liquide.
Si v est la vitesse de l'écoulement dans le tube, la loi de Poiseuille indique que la quantité M = π.R2.v est égale à :
La quantité ρ.R2.g correspond à la différence de pression entre les deux extrémités de la colonne de liquide dans le tube .
On tire v = ρ.R2.g / 8η. De la mesure du temps d'écoulement d'une hauteur L, on peut en déduire la valeur de la viscosité du liquide.
Pour améliorer la précision de la mesure, on peut incliner le tube d'un angle a.
La différence de pression devient ρ.R2.g.cos (a) et alors : v = ρ.R2.g.cos(a) / 8η
Utilisation :
Le programme simule la mesure de la viscosité d'un liquide.
Les listes de choix permettent la sélection du liquide et de la valeur R du rayon du tube.
Le curseur permet de modifier l'inclinaison du tube.
Cliquer sur le bouton [Départ] pour lancer la mesure ( t = 0 et hauteur initiale = un mètre).
Cliquer sur le bouton [Solution] pour afficher la valeur de la constante η du liquide étudié.
Cliquer dans le cadre de l'applet avec le bouton droit de la souris pour geler l'animation. Relâcher le bouton pour continuer.