Discussion:Pression négative

Allègement ?

Bonjour Ariel Provost ,
Cette page d'homonymie me semble un peu trop chargée pour une page de ce type. Par exemple le paragraphe "Physique" donne des exemples de pression négative (et je viens d'en rajouter un ), mais je ne pense pas que ce soit le rôle d'une page d'homonymie de développer ainsi les sujets. Ne faudrait-il pas alléger tout ceci en reportant dans les articles idoines ? D'ailleurs les mêmes exemples se retrouvent dans l'article pression.
Cordialement. Patrick.Delbecq (discuter) 2 juillet 2021 à 11:47 (CEST)

Bonjour Patrick . Oui, tu as raison. J'ai un peu développé la pression négative en physique parce que je ne voulais pas demander au lecteur d'aller faire son marché dans l'article Pression. On peut supprimer les détails, mais à la condition de créer une section ou sous-section idoine dans ledit article (ça mérite mieux qu'une mention à propos des ordres de grandeur). — Ariel (discuter) 2 juillet 2021 à 13:30 (CEST)

 Ariel Provost :,
OK, je vais voir comment faire. Merci. Patrick.Delbecq (discuter) 2 juillet 2021 à 14:03 (CEST)

Contenu physique

Bonjour Ariel Provost et Patrick.Delbecq ,
Quelques remarques :

• pour une meilleure compréhension du sujet il serait souhaitable de relier la notion de pression négative à celle contrainte en traction en mécanique des milieux continus.
• « le liquide placé dans une centrifugeuse subit une force qui peut être interprétée comme la résultante d'une pression négative » : voilà qui est incompréhensible. Dans une telle situation la pression va augmenter. La référence fournie ne contient aucun élément explicatif.
• Si je comprends le problème de la circulation de la sève, le mécanisme est la création d'un pompage par aspiration : la vaporisation à l'interface eau-air produit une augmentation de la tension superficielle du ménisque qui réagit en captant le liquide adjacent pour diminuer celle-ci. Il en résulte un état (quasi) stationnaire avec pompage côté liquide et élimination de la vapeur côté gazeux.

Par ailleurs je suis d'accord pour dire que la place de tout ceci est dans l'article « pression » et que cet article doit être réduit à ce qu'il est censé être : une page d'homonymie. --Jojo V (discuter) 27 octobre 2022 à 15:26 (CEST)

Bonjour Jojo V ,

Ça fait partie des nombreuses chose que je me suis notées et que je n'ai pas le temps de faire.

Pour répondre à votre question sur l'éprouvette, le liquide est comprimé sur la paroi la plus éloignée du centre de rotation, mais il est en tension sur la paroi la plus proche de ce centre, c'est l'effet de la force centrifuge. Plus la vitesse de rotation augmente, plus la pression sur la paroi proche du centre de rotation chute. Pour une vitesse de rotation suffisamment élevée, on passe sous la pression de vapeur saturante. Les forces intermoléculaires conservent la cohésion de la phase liquide alors que celui-ci devrait se vaporiser. À très haute vitesse il en résulte une force qui peut être interprétée comme une pression négative, c'est-à-dire non pas du liquide vers la paroi, mais de la paroi vers le liquide.

Cordialement. Patrick.Delbecq (discuter) 27 octobre 2022 à 17:48 (CEST)

Bonjour Jojo V et Patrick.Delbecq . (1) Concernant le lien avec les contraintes en traction (ou tension), plus précisément avec les contraintes principales positives (selon la convention de signe usuelle en mécanique du solide), je suis d'accord. (2) Concernant la centrifugeuse : pas mieux que Patrick. (3) Concernant la montée de la sève, il me semble que le phénomène crucial n'est pas l'évaporation mais le faible diamètre des stomates donc la forte courbure du ménisque d'où la forte dépression ($2\sigma /r$) du côté sève. Sinon je suis comme Patrick, je me laisse déborder et ma todolist itou... — Ariel (discuter) 27 octobre 2022 à 18:12 (CEST)

Bonjour Ariel Provost et Patrick.Delbecq ,

Si je suis d'accord avec Patrick.Delbecq sur le mécanisme décrit, je pense qu'il s'agit d'un mauvais exemple. En effet, au voisinage d'une paroi, la « structure » d'un liquide est modifiée par celle-ci et il se crée l'équivalent d'une couche de Knudsen. Je me souviens d'un document parlant d'une mesure par (X, neutrons ?) montrant l'acquisition d'un ordre des molécules d'eau près d'une surface. Dans ce cas comme dans celui de la couche de Knudsen la pression constitue une mesure imparfaite des échanges de quantité de mouvement dans le milieu.

S'agissant du problème des arbres, la courbure du ménisque est dite (je n'ai pas vérifié) insuffisante pour expliquer le phénomène. Par ailleurs une pression négative ne semble devoir exister que s'il existe un système dynamique, ce qui n'est pas le cas de la seule tension superficielle.

--Jojo V (discuter) 28 octobre 2022 à 10:44 (CEST)

Bonjour Jojo V ,

Non, ce phénomène ne s'observe pas que sur les seules couches proches de la paroi, mais bien également dans le volume du liquide, puisque c'est tout le liquide qui est soumis à la force centrifuge. Imaginez que cette éprouvette soit allongée sur un rayon de la centrifugeuse. Il se crée dans l'éprouvette un gradient de pression continu depuis la paroi proche du centre à l'extrémité opposée.

Cordialement. Patrick.Delbecq (discuter) 28 octobre 2022 à 11:18 (CEST)

Il y a par ailleurs un exemple de pression négative obtenue sur un liquide maintenu liquide à -15 °C, donnant -1200 bar. Cet exemple n'est pas un système dynamique.

Cordialement. Patrick.Delbecq (discuter) 28 octobre 2022 à 11:44 (CEST)

Bonjour Patrick.Delbecq ,

Dans l'exemple que vous prenez de deux choses l'une :

• l'accélération est suffisamment faible pour supposer le liquide incompressible et alors on a une pression plus ou moins importante en fonction de la distance à l'axe mais toujours positive ;
• l'accélération est assez forte pour réduire le volume de liquide et alors le problème se pose à l'interface proche de l'axe.

S'agissant de la notion de système dynamique, ma remarque ne concerne que le problème de la montée de sève. Si l'on suppose un problème statique lié à la seule tension superficielle de ménisques la dépression créée va être compensée par la montée de sève jusqu'à disparition puisque le volume est constant. Pour qu'elle continue à exister il faut autre chose.

--Jojo V (discuter) 28 octobre 2022 à 16:34 (CEST)

Vous pouvez prendre le problème autrement. Vous mettez le liquide dans un piston et vous tirez dessus. Il arrive que l'on puisse passer sous la pression de vaporisation sans production d'une phase vapeur. Il se peut même que l'on arrive à une pression absolue négative : le liquide est en tension.

Cordialement. Patrick.Delbecq (discuter) 28 octobre 2022 à 17:00 (CEST)

Bonjour Patrick.Delbecq ,

Je ne conteste pas cet exemple. Mais il s'agit d'un autre problème physique que celui du liquide centrifugé. Il est analogue à celui du refroidissement d'un liquide à volume constant. Dans les deux cas on impose un volume supérieur à celui normalement occupé par le liquide. Dans le cas du liquide centrifugé la loi d'équilibre hydrostatique montre que la pression est $\textstyle p=p_{0}+\rho \gamma =p_{0}+\rho \omega ^{2}r$ où $\textstyle p_{0}$ est la pression au repos. Cette pression est strictement positive.

Mon problème concerne la montée de sève dans une plante. S'il existe une hauteur maximale liée au phénomène capillaire la montée à une altitude supérieure suppose la présence d'un autre phénomène (truisme).

--Jojo V (discuter) 31 octobre 2022 à 17:52 (CET)

Bonjour Jojo V ,

Les simples lois de l'hydrostatique ne s'appliquent pas ici, elles sont incomplètes, car il faut considérer que le fluide n'est pas incompressible, et qu'il s'exerce d'autres forces que les seules forces centrifuge et gravitaire. Il s'agit ici des forces intermoléculaires, qui maintiennent la cohésion de la masse liquide alors que les autres forces tendent à la disloquer. Si vous faites le calcul avec un gaz, la pression est toujours positive, car le gaz occupe tout l'espace. Avec un liquide ce n'est pas le cas, il doit à un moment occuper un volume plus petit que l'enceinte : normalement il change d'état à ce moment. Mais s'il ne le fait pas, alors la pression passe sous la pression de vapeur saturante avec un liquide métastable qui finira par passer en pression négative.

Cordialement. Patrick.Delbecq (discuter) 31 octobre 2022 à 21:18 (CET)

Bonjour Patrick.Delbecq ,

Pour arriver à ce résultat il faut une sacré quantité de g et l'effet se produira dans la région adjacente à l'interface solide-liquide la plus proche de l'axe de rotation, laquelle, je le dis ci-dessus, ne peut être décrite par le simple scalaire « pression ». Pour modéliser le phénomène il faut faire appel à la dynamique moléculaire. Cet exemple me semble donc à éviter.

--Jojo V (discuter) 1 novembre 2022 à 10:06 (CET)

Bonjour Jojo V ,

Je ne vois pas en quoi cet exemple doit être évité. Il est pourtant assez simple à comprendre.

Cordialement. Patrick.Delbecq (discuter) 1 novembre 2022 à 20:11 (CET)

Bonjour Patrick.Delbecq ,

Non, cet exemple n'est pas simple à comprendre : qui connaît la structure d'un liquide en proche paroi ? C'est pourtant cette région qui est en cause, à la différence des autres exemples où c'est tout le volume. Il est de plus mal décrit dans l'article existant qui ne décrit pas le mécanisme lié à la compressibilité.

--Jojo V (discuter) 2 novembre 2022 à 09:17 (CET)

Un petit calcul comme on le fait en physique du solide. Le milieu est modélisé par un ensemble masse (m)-ressort (constante élastique C). Les masses sont positionnées en x_i et soumise à une accélération constante γ. $\textstyle x_{i+1}-x_{i}=a$ décrit l'équilibre sans accélération. L'équilibre du système sous accélération s'écrit :

$C(c_{i+1}-x_{i}-a)-C(x_{i}-x_{i-1}-a)=m\gamma$

soit :

$x_{i+1}-x_{i}=x_{i}-x_{i-1}-{\frac {m\gamma }{C}}$

Chaque distance entre masses est plus faible que la précédente de la valeur $\textstyle {\frac {m\gamma }{C}}$. En termes de mécanique des fluides ceci correspond à une variation linéaire de la pression. La longueur totale étant constante une moitié des longueurs de liaison sera augmentée : cette moitié va correspondre à une pression négative ou tout au moins diminuée par rapport à la pression initiale du fluide.

J'avais donc tort en pensant le phénomène concentrée au voisinage de la paroi. Vous admettrez cependant que ceci n'a rien d'évident.

--Jojo V (discuter) 2 novembre 2022 à 11:40 (CET)

Bonjour Jojo V ,

Excusez-moi si j'ai été un peu expéditif, il y a parfois des trucs qui me paraissent tellement évidents que je ne sais plus comment les expliquer.

J'admets que la référence donnée sur le site de l'EMAC est plutôt lapidaire sur la question. Mais ça me parait quand même intéressant comme exemple. Ça permet de varier les causes de passage en pression négative, avec les arbres et les changements de phase retardés.

Cordialement. Patrick.Delbecq (discuter) 2 novembre 2022 à 18:37 (CET)

Bonjour Patrick.Delbecq ,

Un truc qui m'a échappé à propos de la matière noire : le potentiel répulsif qu'elle crée provoque une augmentation de la pression, et non une tendance à une pression négative.

--Jojo V (discuter) 16 novembre 2022 à 10:18 (CET)

Bonjour Jojo V ,

Là par contre je m'avoue incompétent. Peut-être faut-il solliciter  Ariel Provost : ?

Cordialement. Patrick.Delbecq (discuter) 16 novembre 2022 à 10:46 (CET)

Bonjour Ariel Provost et Patrick.Delbecq ,

Si on reprend le petit modèle masse-ressort ci-dessus on voit que augmenter la répulsion à longueur donnée va augmenter la force exercée sur l'extrémité (la pression pariétale).

--Jojo V (discuter) 16 novembre 2022 à 11:03 (CET)

Bonjour Patrick.Delbecq et Jojo V . Je réponds (tardivement, mes excuses) à la question concernant l'énergie noire (pas la matière noire, qui ne pose aucun paradoxe quant à la pression) — je reviendrai sans doute sur la centrifugation quand je retrouverai du temps — : je me suis déjà posé cette même question, comment une pression négative (une dépression) peut-elle entraîner une accélération de l'expansion ? On s'attendrait plutôt à une surpression. Faute d'avoir lu des explications, je me suis dit qu'il y avait peut-être une confusion terminologique. Ce problème me fait en effet penser à l'équation de van der Waals, dans laquelle un facteur crucial s'écrit $\left(P+{\frac {a}{V^{2}}}\right)$ où $P$ est la pression ordinaire et ${\frac {a}{V^{2}}}$ (où $V$ est le volume molaire) un terme positif souvent appelé « pression de cohésion ». Ce terme positif permet des états métastables (donc stables sous certaines conditions, et parfaitement observables) dans lesquels la pression ordinaire est négative. Ça ne m'étonnerait pas que dans l'équation d'état du contenu de l'Univers il y ait quelque chose comme $(P-\alpha )$ où $\alpha$ est positif (donc $-\alpha$ négatif), ce qui permettrait à l'Univers d'être dans un état où la pression ordinaire serait en pratique plus grande que la malheureuse petite pression du gaz intergalactique et autres photons. Si j'ose appeler « pression de dispersion » le terme $-\alpha$, on aurait donc une « pression » additionnelle négative ayant pour conséquence (les autres paramètres restant les mêmes que sans énergie noire) d'avoir une pression « effective » plus grande que celle attendue (qui conduirait à un ralentissement de l'expansion au lieu de l'accélération observée). Mon explication est garantie sans filet, mais c'est tout ce que j'ai trouvé afin de réussir à m'endormir le soir. — Ariel (discuter) 19 novembre 2022 à 18:46 (CET)

Modifications de Mécawiki

Bonjour Mécawiki
Lorsque l'on vous annule [1], la moindre des choses est de passer en page de discussion et d'y trouver un consensus avec les autres contributeurs AVANT de reprendre vos modifications. C'est un principe de base de WP. J'annule pour la deuxième fois [2] vos modifications.
Vous supprimez des passages qui sont dûment sourcés [3]. Voir la discussion ci-dessus, cet exemple est du même tonneau que la barre de solide en tension par lequel vous le remplacez. Donc pourquoi remplacer un exemple sourcé par un autre qui ne l'est pas ? Et cette deuxième suppression [4] est péremptoire. Merci de les justifier ici.
 Ariel Provost et Jojo V : ce nouveau contributeur entreprend de modifier cet article sur lequel nous avons tous les trois travaillé.
Cordialement. Patrick.Delbecq (discuter) 1 juin 2023 à 16:28 (CEST)

un tube de liquide placé dans une centrifugeuse subit une force qui peut être interprétée comme résultant d'une pression négative ;

cette phrase n'a rien a voir avec une pression négative... en doutez vous ? mécawiki

Bonjour Patrick.Delbecq et Jojo V , et merci Patrick pour le signalement.

• Je suis d'accord avec la critique générale du comportement de Mécawiki, notamment pour son mépris de l'usage des sources et pour son arrogance.
• Particulièrement submergé ces temps-ci je n'ai pas encore pris le temps de tout regarder en détail, j'ai juste commencé à regarder l'historique des contributions du susdit et j'ai vu que la première, du 9 avril, était déjà problématique (par exemple, le remplacement de $\{T\}={}_{A}\{{\vec {m}}(A),{\vec {R}}\}$ par $T={\vec {m}}={}_{A}\{{\vec {R}},{\vec {m}}(A)\}$, comme si on pouvait écrire qu'un torseur est égal au vecteur moment !
• À propos d'arrogance, je vous invite à lire la réaction de Mécawiki sur ma PdD (ici).
• Je regarderai de plus près la controverse concernant l'article « Pression négative ». Cependant, quand Mécawiki critique ci-dessus la phrase « un tube de liquide placé dans une centrifugeuse subit une force qui peut être interprétée comme résultant d'une pression négative », je suis un peu d'accord avec lui, parce que « un tube [...] subit une force » est ambigu, on pourrait comprendre (c'est ce que j'avais fait dans un premier temps) qu'on parle là de la force centrifuge et que cette force résulte de la pression négative (alors que c'est l'inverse), mais il a tort de dire que « cette phrase n'a rien a voir avec une pression négative ». Je n'ai pas été voir la source, mais si la phrase y est écrite de cette façon il faut peut-être trouver une meilleure source.

Je reviendrai ici quand j'aurai eu le temps d'avancer. — Ariel (discuter) 2 juin 2023 à 08:17 (CEST)

Bonjour Ariel Provost

Effectivement, ce nouveau contributeur me semble mal parti pour faire long feu sur WP, son attitude est hautement contestable.

Pour ce qui est du sujet, le passage est sourcé, et je ne vois pas d'argument dans la réponse du contributeur. Le fait a déjà été discuté avec Jojo V (d · c · b) ci-dessus, j'aimerais ne pas y revenir sans autre source ou contre-source à l'appui.

Cordialement. Patrick.Delbecq (discuter) 2 juin 2023 à 08:43 (CEST)

Le site de l'EMAC a été modifié depuis que je l'ai cité ici et ailleurs il y a quelques années déjà. Il dit plus clairement désormais : « Les pressions négatives souvent obtenues pour la phase liquide métastable peuvent être interprétées comme montrant la cohésion du liquide : si on soumet un élément liquide à une tension mécanique, le liquide ne va pas se rompre du fait des forces de cohésion entre les molécules. On peut réaliser ces pressions négatives en plaçant le liquide dans un tube tournant à grande vitesse : la force centrifuge qui en résulte est équivalente à une tension mécanique cherchant à rompre le liquide. » Je modifierai le passage de l'article dès que possible. Cordialement. Patrick.Delbecq (discuter) 2 juin 2023 à 10:15 (CEST)

Mes excuses pour la digression, mais pendant qu'on parle de l'article : la pression négative au sein d'un milieu cohésif me semble mériter un article per se, avec le titre actuel (remarque : il manque un exemple très important, celui des pressions négatives en hydrodynamique, qui conduisent à une cavitation comme la tension superficielle dans les végétaux, mais d'importance cruciale pour les hélices de tout poil). Pour moi la pression négative liée à l'énergie sombre ou à la constante cosmologique (un abus de langage, à mon avis) devrait être une redirection vers « Énergie noire », et on garderait la liste (mais élaguée) dans une page « Pression négative (homonymie) ». — Ariel (discuter) 2 juin 2023 à 13:53 (CEST)

Ah oui, bel exemple la cavitation ! On avait déjà évoqué en haut de cette page la possibilité de rapatrier le contenu de cet article dans celui plus général de pression, et on ne l'a jamais fait . Faire ou ne pas faire, telle est la question ! Cordialement. Patrick.Delbecq (discuter) 2 juin 2023 à 14:05 (CEST)

Bonjour, merci de ne pas parler de torseur sur une page de pression. Si vous souhaitez parler d'autre chose allez sur les pdd.

Maintenant que nous sommes d'accord pouvons nous supprimer cet exemple ?

Je propose aussi de rajouter un exemple très courant, un cas de traction d'un solide. Mécawiki (discuter)

Bonjour Mécawiki

Visiblement vous n'avez pas compris ce qui est dit ci-dessus. Non, nous ne sommes pas d'accord. Cet exemple est correct et dûment sourcé. Il n'y a aucune raison de le supprimer.

Cordialement. Patrick.Delbecq (discuter) 3 juin 2023 à 10:34 (CEST)

PS : On ne modifie pas les réponses d'autrui, je rétablis la mise en forme de la précédente réponse d'Ariel Provost (d · c · b). Merci aussi de changer de ton de façon générale dans vos interventions. Cordialement. Patrick.Delbecq (discuter) 3 juin 2023 à 10:40 (CEST)