2ème Partie

II ) Quelles sont les forces s'appliquant aux sables mouvants ?
      1 ) La Poussée d'Archimède.

Définition de la poussée d’Archimède : La poussée d’Archimède est une force qui s’applique à un corps plongé entièrement ou en partie dans un fluide soumis à la force gravitationnelle. Cette force a pour origine l’augmentation de la pression du fluide avec la profondeur. La partie immergée de l’objet est alors soumise à une pression plus forte que sa partie non-immergée. La poussée est donc verticale, orientée vers le haut.





        


(Archimède : scientifique grec, 3ème siècle avt J-C, physicien, mathématicien et ingénieur, Eurêka (=masse volumique), poussée d’Archimède)


 
Est-ce alors possible de se noyer dans un sable mouvant ?
-> L’Homme a une densité de 1, et le sable mouvant, une densité de 2.
Selon la poussée d’Archimède, il est impossible de rester complètement immergé dans un sable mouvant, car l’Homme ne peut pas se noyer dans un fluide où la densité est supérieure à la sienne


          2 ) Interaction / Pression / Forces.
            A ) Interaction

        Nous avons dit auparavant qu’un sable mouvant est un solide thixotropique. Il est donc constitué de macromolécules qui sont des dipôles électriques. L’interaction qui s’y exerce est alors l’interaction électrostatique.
Lorsque l’interaction agit au sein du sable mouvant, la structure y est donc ordonnée, et la consistance est alors ferme.
Mais lorsqu’on l’agite, ou que l’on y incorpore un objet, l’interaction est alors détruite, et la structure est donc bouleversée. La consistance devient donc liquide.
Avec le temps, l’interaction électrostatique se remet à agir, et la structure redevient alors ordonnée.

                   B ) Pression

Un sable mouvant est composé d’eau. Cette eau provient de sous-sols. La pression est alors suffisante.
En effet, un sable mouvant doit avoir une pression suffisante afin de permettre la séparation et la mise en suspension des grains de sable.

                 C ) Forces

         Afin que le sable mouvant reste « solide », des forces doivent s’ajouter aux interactions et à la pression.

En effet, force qui intervient dans la résistance à l’enfoncement est la force de frottement. Un sable mouvant est composé de couches internes qui se pressent les unes sur les autres. La force de frottement est proportionnelle à la force qui presse les deux surfaces l’une contre l’autre.

En plus de cette force de frottement, s’ajoute la force de cohésion.
En effet, la présence d’eau augmente la cohésion. Les grains mis en frictions forment la force de cohésion. Lorsque cette force diminue, la stabilité du sable mouvant diminue également. La force de cohésion est dirigée vers l’intérieur du sable mouvant, car elle y agit à l’intérieur.