Exercice : Influence de la Force de Basset sur la vitesse terminale de chute

Question

Quelle est l'influence de la force de Basset \[{F}_{B}\][1] sur le temps calculé dans l'exercice 3 et sur la vitesse terminale de chute \[{u}_{\mathrm{te}}\][2] ?

Solution

Reprenons l'expression \[\tau \mathrm{'}=\frac{{\mathrm{Re}}_{p}{\rho }_{p}}{18{\rho }_{L}}\] avec \[U\left({\mathrm{ms}}^{–1}\right)=2,3×{10}^{–5}\] \[{\mathrm{Re}}_{p}=1,2×{10}^{–4}\]

Ce temps adimensionné est égal à \[1,8×{10}^{–5}\]. Le temps nécessaire pour que \[\frac{{F}_{B}}{{F}_{G}}<0,01\]est donné par \[\frac{{F}_{B}}{{F}_{G}}\approx -{\left(\frac{R{e}_{p}}{\pi }\right)}^{1/2}\frac{1}{2\tau \mathrm{'}}{\left(t\mathrm{'}/\tau \mathrm{'}\right)}^{-1/2}\] (voir Sédimentation d'une particule isolée[3]) soit \[t\mathrm{'}/\tau \mathrm{'}=3×{10}^{8}\], \[t\mathrm{'}=5400\], \[t=19,6\mathrm{min}\]. La particule a alors parcouru \[2,7\mathrm{cm}\].