Voiture + solaire + éolienne = voiture autonome

[invite9cfc5b89]

malheureusement, oui, et même dans le cas d'un vent de face présent, car dans ce cas, le sCx est aussi plus important.
c'est en fait, une représentation imagée du moteur électrique entraînant une dynamo, dynamo alimentant elle même ce moteur, c'est à dire un mouvement perpétuel....

Non, on peut tout a fait dans le cas d'un vent de face. Ce n'est pas un mouvement perpetuel. On baisse l'energie cinetique du vent et on augmente l'energie cinetique de la voiture.

Indistruellement, c'est desastreux (beaucoup de complications et des surcouts importants pour gagner quasi-rien), mais sur le plan theorique, y'a pas d'impossibilite'.

[invite565e6b3a]

Non, on peut tout a fait dans le cas d'un vent de face. Ce n'est pas un mouvement perpetuel. On baisse l'energie cinetique du vent et on augmente l'energie cinetique de la voiture.

la seule partie réellement récupérable est la part amenée par la vitesse vent par rapport au sol, quelque soit la vitesse et la direction du véhicule, elle ne sera pas plus grande si le véhicule est en mouvement ou pas.
le mouvement perpétuel se réfère au cas vent nul, où seule la vitesse du véhicule met en mouvement l'éolienne.
on est forcement perdant dans ce cas, sinon il faudrait une éolienne sur-unitaire

Indistruellement, c'est desastreux (beaucoup de complications et des surcouts importants pour gagner quasi-rien), mais sur le plan theorique, y'a pas d'impossibilite'.

c'est sur que c'est une complication énorme pour pas grand chose.
quitte à utiliser l'éolien, autant brancher un VE directement sur une éolienne classique, on obtiendra un bien meilleur rendement.

[invite9cfc5b89]

la seule partie réellement récupérable est la part amenée par la vitesse vent par rapport au sol, quelque soit la vitesse et la direction du véhicule, elle ne sera pas plus grande si le véhicule est en mouvement ou pas..

As tu une preuve de ca ? Si on regarde les objets en question (sol,vehicule,fluide) et les energies correspondantes (cinetiques+energie de pression pour le fluide), on peut tout a fait accelerer le vehicule avec vent nul sans transgresser le premier principe, ni la conservation de la quantite de mouvement: il suffit de baisser l'energie de pression du fluide.

J'ai l'intuition que ce jeu mathematique sur les quantites, bien que correct, ne correspond pas a un systeme physique. Mais je ne suis pas capable d'ecrire une preuve formelle correcte.

[Yoghourt]

LeLama, pour baisser cette énergie potentielle, il faudra une différence de potentiel, qui se traduira invariablement, si l'on reste dans les hypothèses de Bernouilli comme tu l'entendais, par du vent (rappel : il va des hautes vers les basses pressions) ou un écoulement fluide (type chute d'eau).
C'est la stricte lecture de l'équation de Bernouilli.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite9cfc5b89]

LeLama, pour baisser cette énergie potentielle, il faudra une différence de potentiel, qui se traduira invariablement, si l'on reste dans les hypothèses de Bernouilli comme tu l'entendais, par du vent (rappel : il va des hautes vers les basses pressions) ou un écoulement fluide (type chute d'eau).
C'est la stricte lecture de l'équation de Bernouilli.

On est ici dans le cadre d'un gaz qui interagit avec un dispositif mecanique. Dans ce contexte, on peut tres facilement creer des zones de basses pression et du vent meme s'il n'y a pas de difference de pression et pas de vent au depart (faire tourner un ventilateur cree du vent !).

Ma question est precise. On part d'une situation avec 2 objets (le vehicule, le sol), 1 fluide. Au depart, vitesse(sol)=vitesse(fluide)=0 . Vitesse(vehicule)=v non nul. Pression du fluide uniforme=p. Ce systeme peut il evoluer vers une autre configuration dans laquelle la vitesse du vehicule par rapport au sol est superieure a v ?

J'ai l'intuition que ca violerait le second principe de la thermo, mais j'ai du mal a formuler ma preuve.

Il me semble que si on veut respecter la quantite de mouvement et le premier principe, il faut que l'energie de pression diminue (calculs de coin de table que je vous epargne). Et j'aurais envie d'invoquer le second principe pour dire que dans un systeme ferme' avec uniquement energie mecanique et energie de pression, on ne peut pas passer d'une pression uniforme dans l'espece (configuration initiale) a une pression (pas forcement uniforme dans l'espace) representant moins d'energie. Je ne sais pas si ce dernier argument est foireux ou pas, je ne sais pas fournir une justification formelle.

[Yoghourt]

Ce systeme peut il evoluer vers une autre configuration dans laquelle la vitesse du vehicule par rapport au sol est superieure a v ?

Oui si un écoulement gravitaire du fluide est possible à partir de l'instant t=0. Par exemple, le véhicule est une maquette immergée dans la baignoire loin de la bonde, et on retire la bonde à t=0. Sans cela, c'est mal barré.
L'équation de Bernouilli traduit le bilan énergétique le long d'une ligne de courant dans un fluide incompressible, irrotationnel, et de viscosité nulle.
Dans ce cadre, pour v=0 et p=cste alors z=cste. Je suppose bien sûr qu'on reste dans un cadre classique, où g est constant. Bref, rien ne bouge, donc pas de "vase communicant" entre une forme d'énergie et une autre.
Pour sortir un peu de ce cadre, on peut considérer par exemple que le mobile est en équilibre instable ou mis en déséquilibre à t=0. Par exemple le mobile est au sommet d'une colline, ou bien il est dans une pente et retenu par une cale ou équivalent. Rien de transcendant là-dedans pour qui a déjà fait des avions en papier ou des hélicoptères en papier, lors d'une journée sans vent aucun.

Pour créer "ex nihilo" un différentiel de pression à partir d'une situation d'équilibre stable du fluide et du mobile, il faudrait par exemple un petit diable dans le véhicule qui ouvre une trappe pour faire passer les molécules du fluide, mais dans un seul sens. Pas de pompe, pas de turbine, juste laisser passer des molécules déjà en mouvement pour les piéger. Pas de variation d'énergie du système, en supposant que la trappe est petite et "bien huilée". Cela créerait un différentiel de pression de fluide entre le réservoir et le fluide ambiant. Cela viole le second principe, effectivement. C'est une expérience de pensée qui entre dans la classe "diable de Maxwell" (cf le dossier futura à ce sujet). Cela reste une conjecture qu'on ne sait pas tester expérimentalement, faute d'avoir techniquement un tel "diable" à disposition.

J'ai l'intuition que ca violerait le second principe de la thermo, mais j'ai du mal a formuler ma preuve.

L'état de départ est connu. Son entropie peut être calculée.
De ce que je comprends, l'état "d'arrivée" que tu considères est un fluide avec, par exemple, 2 pressions différentes et la même énergie interne.
Calcule énergie interne et entropie de l'état de départ.
Déduis en une contrainte sur les 2 volumes de l'état d'arrivée, via le 1er principe, vu qu'on suppose la transformation adiabatique.
Calcule l'entropie de chaque volume, déduis en l'entropie de la somme des 2 volumes. Tu peux alors conclure.

[moijdikssékool]

C'est une expérience de pensée qui entre dans la classe "diable de Maxwell" (cf le dossier futura à ce sujet)

effectivement, avec un tel diable, une simple plaque peut se mettre à avancer au sein d'un vent nul jusqu'à atteindre la vitesse des molécules de l'air, soit 500m/s (de plus, la plaque se déplacerait sans bruit). En gros ce diable serait une sorte de valve sensible à la simple inertie d'une molécule de l'air. Ma foi, techniquement, cela ne paraît pas irréalisable, même s'il fallait en recouvrir la plaque

[moijdikssékool]

c'est en fait, une représentation imagée du moteur électrique entraînant une dynamo, dynamo alimentant elle même ce moteur, c'est à dire un mouvement perpétuel....

Le système turbo-voile/hélice reprend le principe du système voile/quille. Et avec ce dernier, il est tout à fait possible d'avancer contre le vent en virant (tantôt par tribord, tantôt par babord). L'avantage du premier principe, c'est d'éliminer ces virements et ainsi d'améliorer le rendement, mais finalement pas tant que cela (cf mes derniers messages)

As tu une preuve de ca ? Si on regarde les objets en question (sol,vehicule,fluide) et les energies correspondantes (cinetiques+energie de pression pour le fluide), on peut tout a fait accelerer le vehicule avec vent nul sans transgresser le premier principe, ni la conservation de la quantite de mouvement: il suffit de baisser l'energie de pression du fluide.

le principe est valable avec un vent nul mais le bateau n'avance pas mais recule par rapport à un point fixe sur terre devant lui

[invite565e6b3a]

As tu une preuve de ca ? Si on regarde les objets en question (sol,vehicule,fluide) et les energies correspondantes (cinetiques+energie de pression pour le fluide), on peut tout a fait accelerer le vehicule avec vent nul sans transgresser le premier principe, ni la conservation de la quantite de mouvement: il suffit de baisser l'energie de pression du fluide.

J'ai l'intuition que ce jeu mathematique sur les quantites, bien que correct, ne correspond pas a un systeme physique. Mais je ne suis pas capable d'ecrire une preuve formelle correcte.

heu non, j'ai pas de preuve, il faudrait s’amuser à calculer pour voir, c'est simplement de l'intuition.
si tu accélère par vent nul, tu dépenses plus d'énergie car tu auras d'une part plus de frottements (aérodynamique+roulement) et une partie du carburant servira aussi à augmenter ton énergie cinétique.

avec du vent arrière, tu baisse la vitesse du fluide (air), on y gagne, c'est le contraire avec du vent de face (on additionne vitesse du véhicule +vent), et pire dans le cas des voitures avec du vent de travers, car la carrosserie est étudié pour un vent de face.
avec une composante de travers, le Cx s’accroît, ainsi que la surface.
ton raisonnement n'est pas réellement faux, car ce que tu dénomme énergie de pression du fluide est tout simplement la résistance aérodynamique (voir l'équation que j'ai donné au dessus), et effectivement, pour la baisser, il faut :
-soit rouler moins vite (on considère qu'au dessus de 50km/h -variable selon les véhicules, mais c'est dans cet ordre de grandeur-, la plus grande partie du carburant sert à vaincre cette force).
-soit avoir un vent arrière, qui diminue la vitesse de l'air dans laquelle on se déplace.
petite anecdote au passage, un record de consommation avait été battu aux US en faisant rouler une voiture dans une boite de plexi tirée par un autre véhicule

Le système turbo-voile/hélice reprend le principe du système voile/quille. Et avec ce dernier, il est tout à fait possible d'avancer contre le vent en virant (tantôt par tribord, tantôt par babord). L'avantage du premier principe, c'est d'éliminer ces virements et ainsi d'améliorer le rendement, mais finalement pas tant que cela (cf mes derniers messages)

aucun problème avec ça, comme gilles38, ça ne me gène pas qu'un navire puisse avancer contre le vent, il suffit juste qu'il récupère plus d'énergie qu'il en perd en force de frottement, sa vitesse s'établissant au point d'équilibre, et qu'avec une voile classique, on est obligé de naviguer au près, contrairement à une turbo-voile/éolienne.
rien n’empêche d'ailleurs le faire aussi avec un véhicule terrestre (bien que la rugosité du sol soit supérieure à celle de la mer), mais la encore, on ne fait que récupérer l'énergie du vent.
par contre, ajouter une éolienne (ou une dynamo sur une des roues, ou je ne sais quoi d'autre), en espérant tirer plus d'énergie que l'on en dépense, c'est de l'utopie (violation du la 1er principe de la thermo, car il y a forcement des pertes).

[invite9cfc5b89]

ton raisonnement n'est pas réellement faux, car ce que tu dénomme énergie de pression du fluide est tout simplement la résistance aérodynamique (voir l'équation que j'ai donné au dessus),

La resistance aerodynamique est une force, en Newtons. L'energie de pression est une energie, en Joules. Ca ne peut pas etre la meme chose.
Dit autrement, pour un gaz parfait (pv=nrt) incompressible, l'energie de pression est une forme d'energie thermique. Baisser la pression du gaz revient a baisser la temperature. Il n'y a pas de lien entre la temperature et la resistance aerodynamique.

par contre, ajouter une éolienne (ou une dynamo sur une des roues, ou je ne sais quoi d'autre), en espérant tirer plus d'énergie que l'on en dépense, c'est de l'utopie (violation du la 1er principe de la thermo, car il y a forcement des pertes).

Je pense que nous sommes plus ou moins d'accord. Si on ecrit les choses formellement (c'est un exo rigolo), soit on viole le premier principe, soit on respecte le premier principe ce qui implique de faire baisser la temperature du gaz. Mais dans ce dernier cas, on viole le second principe en extrayant un travail mecanique a partir d'une unique source de chaleur homogene.

[invite565e6b3a]

Il n'y a pas de lien entre la temperature et la resistance aerodynamique.

ro exprime la densité, si la température baisse, la densité augmente, la résistance également.

Je pense que nous sommes plus ou moins d'accord. Si on ecrit les choses formellement (c'est un exo rigolo)

je crois surtout que l'on exprime à peu près la même chose avec des termes differents

[invite8915d466]

Je pense que nous sommes plus ou moins d'accord. Si on ecrit les choses formellement (c'est un exo rigolo), soit on viole le premier principe, soit on respecte le premier principe ce qui implique de faire baisser la temperature du gaz. Mais dans ce dernier cas, on viole le second principe en extrayant un travail mecanique a partir d'une unique source de chaleur homogene.

absolument. Tu ne peux créer de l'énergie mécanique qu'à partir d'une source d'énergie libre, soit qu'il y ait deja de l'énergie mécanique (potentielle, ou différence d'énergie cinétique comme le vent par rapport au sol), ou bien une différence de température (machine thermique), limitée alors par le rendement de Carnot.

Si il n'y a pas de vent par rapport au sol, il n'y a pas de source d'energie libre possible, donc pas de possibilité d'augmenter l'énergie mécanique de l'Univers, elle ne peut que décroitre (au profit de l'énergie thermique). Bref des frottements quoi ....