Force Coriolis.

[Etudiant204]

Bonjour tout le monde,je suis en 1ere S et moi et mon equipe on pris pour sujet de TPE les cyclones pour question "comment creer un cyclone a partir de materiaux simples"

En effet on va expliquer les forces incluses dans un cyclone mais la plus complique est celle de Coriolis on n'arrive pas a bien la comprendre.Pourriez vous me l'expliquer avec des termes assez simple pour mon niveau ou me suggerer des liens efficaces et pas trop complexe.Je ne demande que bien comprendre les idees generale de cet force pour bien savoir de quoi je parle dans ma presentation et pour bien pouvoir expliquer au jury aussi.

Merci d'avance!


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[Nicophil]

Bonjour,

C'est de la cinématique : https://fr.wikipedia.org/wiki/Force_...tanimation.gif.
Voir ici pour commencer : https://fr.wikipedia.org/wiki/Force_....C3.A9pression.

[calculair]

Bonjour,

L'acceleration de Corriolis peut s'expliquer mathématiquement si vous savez manipuler les vecteurs.

Si non il y a des manières de faire apparaitre cette acceleration sur un manège tournant.

On commence par quoi ?

[Etudiant204]

Bon les vecteurs je connait assez bien comme la relation de chasle et la regle du parallelograme mais je suis sur qu'en physique l'emploi est assez different.

Restant avec le manege tournant s'il vous plait!

[A voir en vidéo sur Futura]

[calculair]

Bonjour,

La terre c'est le manège, il tourne. Tu es dessus, disons près du centre

Si tu décides de lancer une balle vers l'extérieur du manège, La balle aura une trajectoire rectiligne par rapport au sol, mais si tu traces sa trajectoire sur le manège elle sera courbe.

Le referenciel terrestre n'eest pas immobile, ni en deplcement rectiigne uniforme. Le fait de la rotation va induire une accélération dont l'un des termes est celle de Corriolis

[harmoniciste]

Pendant la guerre de 14-18, les Allemands s'aperçoivent qu'en visant Paris avec leur canon "Grosse Bertha" à longue portée, les obus sont déviés sur le coté et manquent systématiquement leur objectif. Une force latérale mystérieuse semble à l'oeuvre dans cette déviation.
En réalité, les obus tirés ne déviaient pas: C'etait simplement Paris qui continuait de tourner avec la Terre, pendant le trajet des obus qui tombaient donc à côté. La Force de Coriolis n'est rien d'autre que cette force fictive à prendre en compte quand on suppose l'objectif immobile en face du canon.

[calculair]

Bonjour,

Il y a pleins d'annecdotes sur cette foce de Gustave Coriolis

La guerre des Falkland en 1914 à été perdu par les anglais car ils avaient corrigés le tir de leur Canon en fonction de la force de Coriolis dans l'hémisphère Nord, mais les Falkland sont dans l'hémisphère Sud et Coriolis s'exerce dans l'autre sens.... Les Tirs anglais ratés leur cible.....

[calculair]

une vision simplifiée

Bon les vecteurs je connait assez bien comme la relation de chasle et la regle du parallelograme mais je suis sur qu'en physique l'emploi est assez different.

Restant avec le manege tournant s'il vous plait!

[Dynamix]

Il y a pleins d'annecdotes sur cette foce de Gustave Coriolis

Sans doutes fausses en général .
L' action de l' accélération de Coriolis est faible devant les autres sources d' incertitude .
A 10 km un tir à 10 m près est excellent . La force du vent peut produire une déviation de 300 m et l' incertitude au premier coups sans corrections préalable est de 500 m .
Les artilleurs corrigent toujours leurs tir en fonction du premier coup , voir du deuxième si nécessaire .
L ' accélération de Coriolis n' était pas nouvelle en 14 et il serait étonnant que les officiers d' artillerie , qui ont de bonnes connaissance techniques , l' aient ignoré .

Bref ...
Faire attention à ce que dit la formule de l' accélération de Coriolis :
Le terme dr/dt est la vitesse à laquelle on se rapproche ou s' éloigne de l' axe de rotation de la terre .
Pour un déplacement sur un parallèle , ce terme est nul .

[harmoniciste]

Selon les français ou les allemands, le nom "Grosse Bertha" ne désignait pas le même canon. Les Allemands auraient tiré sur Paris depuis une distance de 120 km. L'altitude atteinte par le projectile dépassait alors probablement alors les 40 km où la densité réduite de l'atmosphère limitait de beaucoup le freinage et les effets du vent. En revanche, la durée du parcours amplifiait certainement l'effet "Coriolis"

[calculair]

Bonjour,

Je profite de cette discussion pour remettre en discussion le sens du tourbillon du lavabo.

Depuis quelques semaines, je surveille le sens du tourbillon de la baignoire, lorsque le niveau de l'eau est supérieur à 10 cm environ au dessus de l'évacuation. Le sens du tourbillon s'établit dans 99,9 % des cas dans le sens des aiguilles d'une montre. ( je suis dans l'hémisphère Nord )

Ce sens s'établit naturellement et sans chercher à stabiliser les remous de l'eau.

Compte tenu que l'acceleration de Coriolis est très faible et que je pensais que d'autres forces pouvaient intervenir, je vous demande, pour ceux qui ont la curiosité et la patience, de faire les manip et de vérifier le sens du tourbillon .

[Nicophil]

Depuis quelques semaines, je surveille le sens du tourbillon de la baignoire, lorsque le niveau de l'eau est supérieur à 10 cm environ au dessus de l'évacuation.

Et en-dessous de 10 cm ?

[calculair]

Bonjour

Lorsque le niveau est assez faible, le tourbillon se fait de préférence dans le sens horaire, mais cela est moins systématique... disons pour 60 à 70 % des cas

[Rachilou]

Bonjour,

Il y a pleins d'annecdotes sur cette foce de Gustave Coriolis

La guerre des Falkland en 1914 à été perdu par les anglais car ils avaient corrigés le tir de leur Canon en fonction de la force de Coriolis dans l'hémisphère Nord, mais les Falkland sont dans l'hémisphère Sud et Coriolis s'exerce dans l'autre sens.... Les Tirs anglais ratés leur cible.....

Bonsoir.
Maintenant, je comprends très bien l'expression : tu me prends pour un anglais !

[Dynamix]

Tu crois comprendre ...
En réalité , c' est les Anglais qui ont gagné .
Preuve qu' il s' agit bien d' une légende urbaine .

[calculair]

Bonjour,

En effet, ce sont les Anglais qui ont gagné....Alors c'est peut être les Allemands qui n'ont pas appliqué la correction de Coriolis !, ou cela s'est passé dans le cadre d'une autre bataille...

Tu crois comprendre ...
En réalité , c' est les Anglais qui ont gagné .
Preuve qu' il s' agit bien d' une légende urbaine .

[stefjm]

Bonsoir.
Maintenant, je comprends très bien l'expression : tu me prends pour un anglais !

Tu crois comprendre ...
En réalité , c' est les Anglais qui ont gagné .
Preuve qu' il s' agit bien d' une légende urbaine .

Toujours de méfier avec les anglais.

«Filer à l'anglaise» en français se traduit en anglais par «french leave».

Comprenne qui pourra.

[calculair]

Bonjour,

Ce qui n'est pas une légende urbaine est que la consommation des avions en carburant est différente sur un vol Est /ouest par rapport à un vol Ouest /est

Cette consommation se calcule par rapport à la distance air parcourrue. Ainsi l'effet des vents est annulé. Cette différence est sensible notamment sur des vols longs.

[Etudiant204]

Bonjour,je suis un eleve en 1ere S et j'ai choisi pour sujet de TPE les cyclones mais j'ai une question qui me donne du mal a la tete concernant la force de coriolis:

Pourquoi est elle maximale aux 2 poles et zero a l'equateur?
J'arrive pas a trouver du sens a cet affaire,n'est ce pas suppose etre le contraire?
Puisque la terre a pour vitesse de rotation maximale a l'equateur donc la deviation de coriolis est suppose etre plus forte a l'equateur et puisque la vitesse de rotation de la terre est minimale aux deux poles cela veut dire que la deviation par la force de coriolis est minimale pour les poles?

Ca m'etourdi tout ca,de l'aide s'il vous plait.

C'est le même sujet, autant continuer sur le fil déjà initié.
Pour la modération

[calculair]

Bonjour,

L'affirmation n'est pas exact . Tout dépend de l'orientation de la vitesse par rapport à la terre

Si tu te deplaces selon un méridien, l'acceleration de coriolis est nulle à l'équateur

Si tu te deplaces selon l'équateur, tu subiras l'acceleration de Coriolis, mais elle sera verticale.

Tout cela se démontre bien avec un calcul vectoriel. Je reconnais qu intuitivement , ce n'est pas toujours facile à mettre en évidence.

[Dynamix]

Relier la consommation des avions à l' accélération de Coriolis , ça risque d' être assez compliqué pour Etudiant204 .
Même expliquer la rotation des cyclones , c' est déjà pas simple .
Calculer la déviation d' une bille roulant sur un terrain "plat" serait un exercice réalisable .
On commence par une direction nord sud , une vitesse constante et une variation de latitude négligeable .
Après on peut compliquer .

[polf]

La force de Coriolis ne dépend PAS de la direction de l'objet en mouvement, mais seulement de la latitude.
Elle est nulle à l'équateur (où elle s'inverse), et maximale aux pôles.

Elle s'exprime en : F=-2.m.w^v
v = vitesse objet (m/s)
w = vitesse de rotation de la terre = 2.pi/86400 radians/s

La déviation angulaire par rapport au temps s'exprime par :
d(alpha)/dt = - 2.w.sin(phi)

avec :
phi = latitude du tir en radians
phi = 0 à l'équateur phi=pi/4 à 45° et phi=pi/2 au pole
phi négatif dans l'hémisphère sud.

Elle dévie vers la droite dans l'hémisphère nord, et à gauche dans l'hémisphère sud.

[calculair]

Bonjour,

Puisque tu donnes l'expression de l'accélération de Coriolis A = - 2 W ^V , cette expression est vectorielle

Si le mobile se deplace à la vitesse V le long de l'équateur , il subira l'acceleration de Coriolis dans le sens vertical ( selon un rayon terrestre ). Cette acceleration sera dans cette direction maximale.

La force de Coriolis ne dépend PAS de la direction de l'objet en mouvement, mais seulement de la latitude.
Elle est nulle à l'équateur (où elle s'inverse), et maximale aux pôles.

Elle s'exprime en : F=-2.m.w^v
v = vitesse objet (m/s)
w = vitesse de rotation de la terre = 2.pi/86400 radians/s

La déviation angulaire par rapport au temps s'exprime par :
d(alpha)/dt = - 2.w.sin(phi)

avec :
phi = latitude du tir en radians
phi = 0 à l'équateur phi=pi/4 à 45° et phi=pi/2 au pole
phi négatif dans l'hémisphère sud.

Elle dévie vers la droite dans l'hémisphère nord, et à gauche dans l'hémisphère sud.

[polf]

Quand on parle de coriolis, on ne tient compte que des effets sur le plan tangeant à la surface de la terre (plan horizontal).
Le force de coriolis induit aussi une force vers le sol ou le ciel, et c'est par exemple celle pour un mobile qui longe l'équateur.
Mais ce paramètre vertical de coriolis est ignoré car négligeable devant la gravité.

[Nicophil]

w = vitesse de rotation de la terre = 2.pi/86400 radians/s

86164

[LPFR]

Quand on parle de coriolis, on ne tient compte que des effets sur le plan tangeant à la surface de la terre (plan horizontal).
Le force de coriolis induit aussi une force vers le sol ou le ciel, et c'est par exemple celle pour un mobile qui longe l'équateur.
Mais ce paramètre vertical de coriolis est ignoré car négligeable devant la gravité.

Bonjour.
Non. La force de Coriolis est bien F=-2.m.w^v.
Quelque soit sa direction et sa valeur devant d’autres forces.
Que, dans certains cas on néglige certaines de ses composantes, pourquoi pas. Mais ce n'est pas, ni une règle ni une loi.
Au revoir.

[Amanuensis]

L'affirmation n'est pas exact . Tout dépend de l'orientation de la vitesse par rapport à la terre

Si tu te deplaces selon un méridien, l'acceleration de coriolis est nulle à l'équateur

Si tu te deplaces selon l'équateur, tu subiras l'acceleration de Coriolis, mais elle sera verticale.

Tout cela est correct et bien exprimé.

[calculair]

Bonjour,

Tout dépend de la vitesse. Cela n'est plus négligeable pour un avion effectuant un vol intercontinental, la charge supplémentaire peut atteindre plusieurs tonnes. Cela se ressent sur la consommation de kérosène. ( évidement l'ecart est double si tu compare le sens aller et le sens retour)

L'acceleration complémentaire de Coriolis n'est pas uniquement horizontale.

[Dynamix]

Bonjour.
Non. La force de Coriolis est bien F=-2.m.w^v.
Quelque soit sa direction et sa valeur devant d’autres forces.

Oui
Mais on peut la décomposer en une force normale à l' axe de rotation de la terre et une force normale au plan méridien suivant les trois composantes de v .