Peut-on marcher sur du liquide ?

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réponse simple

Réponse simple :

Dans la plupart des cas, un liquide n'est pas assez dense pour permettre à un être humain de s'y aventurer sans couler.

Il existe toutefois une classe particulière de liquides, appelés fluides non newtoniens, dont certains ont comme propriété surprenante de durcir sous une contrainte assez grande. Cela signifie que le fluide se comporte comme un liquide lorsqu'on y applique une faible force, mais qu'il devient très visqueux lorsque les contraintes qui s'exercent sur lui augmentent1.

Il est donc possible de s'aventurer sur ce type de liquide à condition de courir rapidement pour que les forces appliquées soit suffisantes.

 

Piscine remplie de fluide non-newtonien (source)


Le mélange entre de l'eau et de la maïzena (farine de maïs) est l'exemple le plus courant de fluide non-newtonien2.

 

Manipulation d'un fluide non-newtonien rhéo-épaississant (© IS)

 

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Réponse avancée :

Les liquides sont des fluides qui possèdent généralement une densité trop faible pour permettre à un être humain de s'y aventurer sans couler.

En temps normal, la viscosité d'un liquide ne varie pas selon les contraintes physiques qu'on lui applique. Il existe toutefois une classe de fluides, dits non newtoniens, qui réagissent différemment lorsqu'ils subissent une force de cisaillement (contrainte de déformation)1.

F est une force de cisallement
F est une force de cisaillement qui s'applique sur la matière A (source).

Dans cette catégorie, on distingue entre autres deux types de fluides : les rhéo-fluidifiants et les rhéo-épaississants.

Le comportement le plus courant est celui des fluides rhéo-fluidifiants, dont la viscosité diminue lorsqu'un fort cisaillement est appliqué. C'est par exemple le cas du dentifrice, solide au repos et pâteux sous la pression des doigts, ou encore du sang, dont les globules rouges se déforment légèrement sous la contrainte afin de faciliter l'écoulement du liquide.

Les fluides rhéo-épaississants sont plus rares. Ils réagissent à l'augmentation de la vitesse de cisaillement par un accroissement de la viscosité au point de devenir presque solides. Il s'agit notamment des suspensions très concentrées, dont l'exemple le plus courant est le mélange eau-maïzena (40%-60%). Lorsque la contrainte est exercées, les nombreuses particules s'entrechoquent et forment ainsi des liaisons intermoléculaires qui les maintiennent ensemble2.

 

Manipulation d'un fluide non-newtonien rhéo-épaississant (© IS)

 

 

Il est donc possible de s'aventurer sur ce type de liquide à condition de courir rapidement pour que la vitesse de cisaillement soit suffisante.

 

Piscine remplie de fluide non-newtonien (source)


Sources

Sources internet

(1) http://www.pmmh.espci.fr/fr/Enseignement/Archives/Cours/Fluides_Non_Newtoniens.pdf

(2) http://www.gralon.net/articles/materiel-et-consommables/materiels-industriels/article-les-fluides-non-newtoniens-722.htm

--> voir ici pour les sources bibliographiques