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Petit exercice de pensée qui me turlupine



  1. #1
    la chimie amusBOUM

    Petit exercice de pensée qui me turlupine

    Bonjour,

    si on imagine un sous marin plus haut que long
    (un cylindre de 700m de haut, rayon 10m placé verticalement)
    qui est pile a la bonne flotabilité ("densité"=1)

    si un objet pesant 700t qui est au sommet de ce cylindre, est laché, que fait le sous marin???

    pour moi c'est sûr qu'il remonte....

    post très ressemblant à la mouche de 3000t:

    http://forums.futura-sciences.com/sh...t=mouche+3000t

    -----

    encore un peu de polytetrasulfihydroberrilyium-nickel

  2. Publicité
  3. #2
    invite431

    Re : Petit exercice de pensée qui me turlupine

    Non, c'est pas très ressemblant, c'est même pas ressemblant du tout.
    Dans le cas de la mouche, elle est DANS le sous-marin, ton objet est HORS du sous-marin, et cela change tout.
    Dans le cas de ton objet, c'est un LEST laché à l'extérieur, donc tu délestes ton sous-marin de 700 T (je ne vois d'ailleurs aucune différence dans le fait qu'il soit vertical, horizontal, en forme de cigare dressé ou en forme de cigare couché, il serait même en forme de cocotte-minute que cela ne changerait rien, la flottablité d'un objet immergé dépend de son volume et non pas de sa forme).
    Pour ce qui est de la mouche DANS le sous-marin, qu'elle décolle ou non ne change strictement rien à l'assiette du sous-marin.

    Bonne soirée

  4. #3
    la chimie amusBOUM

    Re : Petit exercice de pensée qui me turlupine

    petite correction, l'objet est DANS le cylindre qui est CREUX, il est suspendu au plafond et est libéré a un moment T
    encore un peu de polytetrasulfihydroberrilyium-nickel

  5. #4
    Bendith

    Re : Petit exercice de pensée qui me turlupine

    Bonjour,

    Je dirais qu'au moment où le lest est laché, le cylindre va remonter puisque sa densité va diminuer brusquement (le lest ne participe plus au poids de l'ensemble pendant sa chute alors que le volume du cylindre reste identique).
    Au moment ou le lest va toucher le fond du cylindre, l'ensemble reprendra son poids et donc sa densité initiale, et va se réimmobiliser.

    a+

  6. #5
    invite431

    Re : Petit exercice de pensée qui me turlupine

    Nan, il coule, parceque l'objet de 700T perfore le plancher du bas du cylindre, le plafond et le plancher du sous-marin. Cela fait trois gros trous et la flotte rentre à tout berzingue.

    P.S. Faut vraiment avoir l'esprit tordu pour imaginer de se balader dans un sous-marin avec une épée de Damocles de 700T au dessus de la tronche

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Pio2001

    Re : Petit exercice de pensée qui me turlupine

    Citation Envoyé par Bendith Voir le message
    et va se réimmobiliser
    Je ne pense pas. Lors de la chute de l'objet, celui-ci subit une accélération quasiment constante, tandis que sa quantité de mouvement augmente.
    Le sous-marin, en revanche atteint rapidement une vitesse constante à partir du moment où la résultante du poids et de la poussée d'Archimède est égale aux frottements de l'eau.

    Lorsque l'objet atteint le fond du sous-marin, il a donc acquis une quantité de mouvement plus grande que le sous-marin. La flotabilité de celui-ci étant de nouveau égale à 1, il va descendre jusqu'à toucher le fond de la mer.

    Est-ce qu'il va rebondir ? Cela dépend de la nature du sol.

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  10. #7
    Chup

    Re : Petit exercice de pensée qui me turlupine

    Bonjour,
    le système (sous-marin+objet) n'est soumis qu'à son poids et à la poussée d'Archimède qui ne sont pas modifiés par le chutte du corps. La somme des deux étant nulle, le centre de masse du système ne bouge pas, comme le centre de masse de l'objet bouge vers le bas, celui du sous-marin bouge vers le haut...

  11. #8
    lipo

    Re : Petit exercice de pensée qui me turlupine

    Citation Envoyé par Pio2001 Voir le message
    Je ne pense pas. Lors de la chute de l'objet, celui-ci subit une accélération quasiment constante, tandis que sa quantité de mouvement augmente.
    Le sous-marin, en revanche atteint rapidement une vitesse constante à partir du moment où la résultante du poids et de la poussée d'Archimède est égale aux frottements de l'eau.

    Lorsque l'objet atteint le fond du sous-marin, il a donc acquis une quantité de mouvement plus grande que le sous-marin. La flotabilité de celui-ci étant de nouveau égale à 1, il va descendre jusqu'à toucher le fond de la mer.

    Est-ce qu'il va rebondir ? Cela dépend de la nature du sol.
    Je ne pense pas. A mon avis, l'ensemble est exactement dans le meme etat (altitude) avant le lache du poids et apres le contact de celui ci avec le fond. En effet, lorsque la masse est lachee, la densite du sous-marn baisse donc celui commence a monter (acceleration positive) et lorsque la masse arrive en bas, l'inertie de celui-ci "produirai" une acceleration "negative" (sens contraire de l'autre) ce qui conduirait a une acceleration nulle.
    Cependant tu as peut etre raison car "l'acceleration positive" dont j'ai parle a toujours la meme valeur (car la masse lachee est tjrs la meme) quelque soit la dimension du cylindre, 7m ou 700m, or a l'impact, "l'acceleration negative" est proportionnelle a l'energie cinetique de la masse donc au carre de la vitesse de l'objet donc a la hauteur du cylindre ce qui veut dire que j'ai faux car la valeur de "l'acceleration negative" peut varier et pas celle de "l'acceleration positive"donc l'equilibre ne serai pas retrouve (du moins retrouve que dans un seul cas correspondant au cas ou mon "l'acceleration negative"="l'acceleration positive").

    Mes connaissances en mecanique se limitant a mon "instinct physique" beaucoup plus qu'a mes vagues et eparses connaissances j'ai sans doute dit beaucoup d'incoherances

  12. #9
    sitalgo

    Re : Petit exercice de pensée qui me turlupine

    Bonjour,

    Ce que vois tout de suite dans ce problème c'est que le sous-marin va remonter très lentement.
    700m de long et 20m de diamètre, ça fait 220 000 tonnes en équilibre, or quand le poids se détache, il n'y aura donc que 700T (700000x9,81N) de poussée vers le haut pour les 219300T restantes. En fait l'objet ne fait 0,32% du total.

    Ca fait une accélération du sm de 0,0313 m/s².
    On calcule hors résistances que la chute va durer au 11,93s, le sm va atteindre au mieux 0,37m/s, ce qui fait une résistance hydro de 22000N. Soit 0,32% de la poussée. On peut donc négliger le frottement.

    A l'arrivée, en ramenant l'objet à une masse ponctuelle, il parcourt 697,78m alors que le sm parcourt 2,22m.

    Le centre de masse global reste au même point. Ceci parce que les deux subissent une force identique, l'objet avec 700T de gravité, le sm avec 700T de différence Archimède - poids propre.

    Bon, faut que j'aille manger, j'ai trop les crocs.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

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