Récupérer l'énergie cinétique de la Terre

[danyvio]

Serait-il utopique d'imaginer un système, basé sur les propriétés des gyroscopes, pour récupérer une partie de l'énergie de rotation de la Terre ?
Il ne s'agirait pas du mouvement perpétuel, mais plutôt de ceci:
Réflexion initiale :soit un [gros] gyroscope placé pour faire simple, au pôle nord. Son axe est horizontal, et l'armature est reliée à un système d'engrenages, poulies, tel que toute rotation de l'armature soulève un poids. Or, par l'effet gyroscopique, comme la Terre tourne sur-elle même, l'armature a tendance à rester dans son plan initial et on la voit tourner (lentement mais quand même aussi vite qu'on voit le pendule de Foucault changer de plan), entraînant le mécanisme qui récupère de l'énergie. Par réaction, la Terre a ralenti de (à calculer mais très peu!). Le gyroscope a lui aussi perdu un peu de sa vitesse.
Réflexion 2 : pourrait-on récupérer un peu de l'énergie perdue par la Terre, pour la réinjecter dans le gyroscope ?
J'ai essayé en son temps de mettre tout cela en équation, et en m'aidant à l'aide de saines lectures, comme le traité de Navigation Inertielle de Pierre FAURRE, mais je ne suis pas assez calé en mathématiques notamment calculs vectoriel et tensoriel.
Si mon texte relève de la folie douce, il peut tout de même donner lieu à un débat sympa.

[yves25]

Il me semble bien que les éoliennes constituent un moyen de récupération de cette énergie cinétique, non?

Mais ce n'est pas ton propos exactement, j'en conviens.

[SK69202]

Bonsoir

L'énergie est donc prise au moment cinétique de la Terre.

La Terre ralentirait donc un peu plus vite que naturellement, avec à terme des conséquences sur la circulation océanique, la tectonique des plaques, l'orbite de la lune etc.

Bien sûr au début cela ne se verra pas, un peu comme le ralentissement des vents, aux conséquences non calculées, par les éoliennes.

Denis Papin, Georges Stephenson, James Watt et autres n'ont certainement pas envisager sérieusement que la maîtrise de l'énergie du charbon de terre allait changer le climat.

[invitee83e5c9e]

Bonsoir

L'énergie est donc prise au moment cinétique de la Terre.

La Terre ralentirait donc un peu plus vite que naturellement,

Salut.Oui et la durée de la nuit et du jour serait beaucoup plus grand.
Il y a plusieurs années j'ai imaginé aussi qu'on pourrait utilisé un gyroscope énorme pour produire de
l'électricité .Mais il faudrait un moment cinétique énorme,
ce qui implique de construire une roue énorme,aussi énorme qu'un énorme barrage.
Il serait vraiment extremement grave de contribuer a
augmenter la duré du jour et de la nuit;
les nuits serait plus froide et les jours serait plus chaud,
et comme vous l'indiquer, il aurait d'autre conséquences
qui serait difficile a imaginé.
Économiquement ,je doute de la rentabilitée d'un tel projet,étant donné les couts de construction d'une tel
installation.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invité576543]

Bonjour,

Vous êtes tous têtus! On vous dit qu'il y a conservation du moment cinétique total, de la Terre plus ce qui est dessus. Il n'y a aucun moyen de modifier la vitesse de rotation de la Terre par un quelconque dispositif qui se met à tourner puis s'arrête à sa surface, pas plus que l'on peut faire avancer un voilier en soufflant sur la voile assis dans le voilier.

Il faut un transfert de moment cinétique permanent. Comme les frottements l'interdisent pour un objet sur Terre, il faut un quelque chose extérieur auquel on transmet le moment cinétique, comme la Lune. Un autre possibilité est le rayonnement (on peut ralentir ou éccélérer la Terre en se débrouillant (!) pour que la surface où c'est le matin soit noire et celle où c'est l'après-midi soit blanche).

L'erreur classique ici est de confondre présence d'énergie et source d'énergie. Une "source" d'énergie (dans mes termes une source de néguentropie) est une différence, un couple composé d'une source et d'un puits, entre lesquels va passer un flux d'énergie.

La rotation de la Terre ne peut pas être plus qu'un terme du couple, il en faut un autre pour faire une source. Ici il faut un "puits" de moment cinétique, quelque chose par rapport auquel la Terre tourne, la Lune, le rayonnement solaire, mais quelque chose qui montre la rotation de la Terre comme une rotation relative, une différence, ainsi qu'une possibilité de diminuer cette différence par transfert de moment cinétique.

Oubliez un moment la rotation de la Terre, et mettez-vous dans le repère tournant. Il n'y a plus d'énergie de rotation (il reste quelque chose, sous forme d'une "pseudo-gravitation", liée à l'accélération centrifuge, mais ce n'est manifestement pas le sujet). Si on fait tourner à la surface de la Terre un objet relativement à ce repère, par la loi de l'action et la réaction la Terre se met à tourner dans le sens opposé, par conservation du moment cinétique. On a créé une différence, on a créé un stock exploitable d'énergie (la rotation relative) mais on a pris l'énergie quelque part pour ce faire; et on ne récupérera jamais plus que cette énergie. La rotation propre de la Terre n'intervient jamais dans le processus, puisqu'on s'est mis dans le repère tournant: sa valeur n'a aucune importance, elle pouvait être nulle, dans le sens de modification ou dans le sens opposé, ça ne change rien.

En le présentant encore autrement, si un tel dispositif marchait, il marcherait sur une Terre ne tournant pas, et le résultat serait l'augmentation de l'énergie de rotation de la Terre. Un peu paradoxal pour une "source" d'énergie, non?

Cordialement,

[danyvio]

Y a t-il un expert en gyroscope sur le site ?

[inviteac0ff721]

Serait-il utopique d'imaginer un système, basé sur les propriétés des gyroscopes, pour récupérer une partie de l'énergie de rotation de la Terre ?
(...)

En fait tu voudrais faire une gyrolienne.

Et si tu plaçais ton gyroscope sous vide à l'horizontal axe nord-sud à l'équateur n'irait-il pas plus vite? Et de cette façon l'énergie n'en serait-elle pas plus facile à extraite?

Le démarrage ne se ferait-il pas tout seul? Ce n'est pas vraiment un mouvement perpétuel puisqu'il dépand de l'énergie cinétique de la terre.

Plus elle serait grande et lourde et plus n'aurait-elle pas d'inertie pour l'aider à conserver son mouvement?

Et pour l'aider dans son mouvement, une panoplie d'énergies additives comme l'électricité produite des éoliennes, des panneaux solaires, des piles à combustible, ou une chute d'eau voir doublée d'un pompe à coup de bélier et j'en passe, ne lui garantirait-il pas une efficacité supplémentaire?

Le tout est de savoir jusqu'où tu pourrais soutirer de l'énergie sans que ta gyrolienne s'arrête ou que la terre en soit trop affectée?

Est-ce théoriquement soutenable?

Est-ce pratiquement fesable?

[inviteac0ff721]

Bonjour,

Vous êtes tous têtus! On vous dit qu'il y a conservation du moment cinétique total, de la Terre plus ce qui est dessus. Il n'y a aucun moyen de modifier la vitesse de rotation de la Terre par un quelconque dispositif qui se met à tourner puis s'arrête à sa surface, pas plus que l'on peut faire avancer un voilier en soufflant sur la voile assis dans le voilier.

Il faut un transfert de moment cinétique permanent. Comme les frottements l'interdisent pour un objet sur Terre, il faut un quelque chose extérieur auquel on transmet le moment cinétique, comme la Lune. Un autre possibilité est le rayonnement (on peut ralentir ou éccélérer la Terre en se débrouillant (!) pour que la surface où c'est le matin soit noire et celle où c'est l'après-midi soit blanche).

(...)

Cordialement,

Mais si, je crois qu'il y a un moyen de varier la vitesse de rotation de la terre.

En ramenant la masse le plus prêt possible de son centre de gravité, soit en applanissant les montagnes.

Ou de la faire ralentir en faisant des trous profonds pour empliler d'immenses montagnes. Ce serait idem avec la gyrolienne de notre ami.

On pourrait débalancer son axe en transportant l'Afrique en Amérique Central.

Bon je ne vois pas l'intérêt mais oui je crois que c'est possible de à l'homme de faire varier la rotation de la terre.

[JPL]

Et si on restait sérieux ? On n'est pas dans le forum Sciences ludiques !

[inviteac0ff721]

Et si on restait sérieux ? On n'est pas dans le forum Sciences ludiques !

T'as raison ça fait plus sérieux de s'amuser avec des ti bonhommes.

Ça marche son truc au jeune homme s'il met un axe nord sud. Bon ça va tu donner ben de la force ça dépend juste de l'envergure et de l'inertie de sa roue.

[invitee83e5c9e]

Bonjour,

Vous êtes tous têtus! On vous dit qu'il y a conservation du moment cinétique total, de la Terre plus ce qui est dessus.

Salut.J'ai déja construit un systeme gyroscopiques
qui confirme l'idée de Danyvio,j'ai filmer sur cassette vidéo ce systeme,mais pas quetion pour l'instant de transmettre sur internet ce vidéo.
C'est facile de vérifier l'idée de Danyvio,il suffit de prendre une table tournante(je suggere de la faire tourner lentement) et de placer une roue tournante dessus,son plan de rotation prpendiculaire au plan de la table,ma table tournante est l'équivalente du siege de bureau tournant suggérer par Danyvio.
Vous verrez la roue va subir un mouvement de précession et il suffit d'installer un petit alternateur qui
fonctionera grace a ce mouvement de précession.
Un moment donné le plan de la roue deviendra presque parrallele au plan de la table,a ce moment on arretera la roue(en arretant une roue de tourner on peut récupérer
son énergie cinétique),une fois la roue arreter,on redresse la roue pour que son plan de rotation soit perpendiculaire a la table et on fait de nouveau tourner la roue avec l'énergie cinétique de la roue qu'on avait stocker.
Le bilan est la perte de l'énergie cinétique de la roue.

[invitee83e5c9e]

Le bilan est la perte de l'énergie cinétique de la roue.

Salut.Pardon,il s'agit ici de la perte de l'énergie cinétique de la table tournante.

[invité576543]

Salut.J'ai déja construit un systeme gyroscopiques
qui confirme l'idée de Danyvio,j'ai filmer sur cassette vidéo ce systeme,mais pas quetion pour l'instant de transmettre sur internet ce vidéo.
C'est facile de vérifier l'idée de Danyvio,il suffit de prendre une table tournante(je suggere de la faire tourner lentement) et de placer une roue tournante dessus,son plan de rotation prpendiculaire au plan de la table,ma table tournante est l'équivalente du siege de bureau tournant suggérer par Danyvio.
Vous verrez la roue va subir un mouvement de précession et il suffit d'installer un petit alternateur qui
fonctionera grace a ce mouvement de précession.
Un moment donné le plan de la roue deviendra presque parrallele au plan de la table,a ce moment on arretera la roue(en arretant une roue de tourner on peut récupérer
son énergie cinétique),une fois la roue arreter,on redresse la roue pour que son plan de rotation soit perpendiculaire a la table et on fait de nouveau tourner la roue avec l'énergie cinétique de la roue qu'on avait stocker.
Le bilan est la perte de l'énergie cinétique de la roue.

Quel est le bilan du moment cinétique?

Si on prend le système à deux moments où la configuration est identique (mêmes orientations, mêmes vitesses angulaires) alors, par conservation du moment cinétique, la vitesse angulaire de la Terre est aussi identique aux deux instants. D'où viendrait l'énergie, alors?

Cdlt,

[invitee83e5c9e]

Quel est le bilan du moment cinétique?

Si on prend le système à deux moments où la configuration est identique (mêmes orientations, mêmes vitesses angulaires) alors, par conservation du moment cinétique, la vitesse angulaire de la Terre est aussi identique aux deux instants. D'où viendrait l'énergie, alors?
Cdlt,

Salut.La loi c'est la somme des variations des moments
cinétiques dans le plan horizontal est nulle en tout temps.
Quand le plan de rotation de la roue devient parallele
("disons"),le moment cinétique total dans le plan horizontal est le meme qu'au départ ok,mais c'est en comptant le moment cinétique de la table et de la roue.
La table ayant perdu un moment cinétique équivalent a celle de la roue.Au départ le seul moment cinétique
horizontal est celui de la table.
N'oubliez pas j'ai corriger mon erreur ,le bilan c'est la perte de l'énergie cinétique de la table.
En ajoutant un alternateur cela fera en sorte que la vitesse de rotation de la table va ralentir plus lentement,
(si on ajoute pas alternateur comme je l'ai indiquer,la rotation de la table va ralentir plus vite,et le mouvement de précession sera plus vite aussi).

[invité576543]

Le point est que la vitesse angulaire de la Terre ne changeant pas, ça ne peut pas être la source d'énergie. Et comme on ne voit aucune énergie que celle qui est entrée pour faire tourner les objets, la conclusion est qu'il ne sort pas plus d'énergie que ce qu'on y a mis.

Les détails n'y changent rien, ce sont les principes de conservation du moment cinétique et de l'énergie qui interviennent, rien d'autre.

Si la Terre ne ralentit pas, elle ne fournit pas d'énergie. Si elle ralentit, elle perd du moment cinétique qui doit se retrouver quelque part. C'est où ce quelque part?

Cdlt,

[invitee83e5c9e]

Si la Terre ne ralentit pas, elle ne fournit pas d'énergie. Si elle ralentit, elle perd du moment cinétique qui doit se retrouver quelque part. C'est où ce quelque part?
Cdlt,

Si on n'installe pas d'alternateur comme je l'ai indiquer,alors l'énergie est perdu,mais la Terre ralentit
quand memme;
Quand la roue subit un mouvement de précession,elle oppose un moment de force opposé qui ralentit notre table.
Bien sur pour la Terre,comme je l'ai déja indiquer il faudrait une roue aussi énorme qu'un énorme barrage et
j'ajoute que des centaines de central d'environ 500 000
kilowatts chacune,pourrait ralentir la vitesse de rotation de la Terre a moyen therme suffisamment pour que cela soit perceptible,les jours et les nuits deviendrait plus
long de plusieurs secondes.
Mais le concept est quand meme bon,si un jour on doit
augmenter la vitesse de rotation de la Terre,on pourra le faire grace a un tel systeme,car la vitesse de rotation de la Terre diminue comme vous le savez.
Le truc ce sera de provoquer un mouvement de précession inverse a celui qui ce fait de lui meme(comme celui expliquer pour la roue dans mes messages précédent.

[SK69202]

Bonsoir,

Voilà cela devait arriver, on a ralenti le Terre

http://forums.futura-sciences.com/thread114093.html

[invite8915d466]

Si on n'installe pas d'alternateur comme je l'ai indiquer,alors l'énergie est perdu,mais la Terre ralentit
quand memme;
Quand la roue subit un mouvement de précession,elle oppose un moment de force opposé qui ralentit notre table.

décidement on a du mal à se faire comprendre, Mmy et moi.....

Si la Terre ralentit à un moment, c'est qu'elle a accéléré auparavant au moment où on a mis le système ( table , gyroscope, ou le vélo de votre grand mère) en mouvement. Une fois le mouvement fini et l'énergie "récupérée", elle reprend la vitesse de rotation qu'elle avait initialement. Pour les usines marémotrices ok, elles contribuent à transférer le moment cinétique à la Lune en ralentissant (très légèrement) l'onde de marée, ce qui augmente le couple que la Lune exerce sur le bourrelet des océans. Mais il est indispensable de disposer d'un réservoir extérieur ( comme le rappelle Mmy, il faut une "différence de potentiel", la différence étant ici la différence de rotation entre la rotation de la Terre et le mouvement orbital de la Lune).
Cordialement

Gilles

[invite1d291045]

Je pensais que les éoliennes récupéraient indirectement de l'énergie solaire ( air mis en mouvement car chauffé par le Soleil )....
Mais l'idée de ralentir la Terre, même très peu...
Quelqu'un sait-il quel est son ralentissement actuel et à quelle énergie dissipée cela correspond?

[yves25]

La conservation du moment cinétique intéresse autant les fluides que la partie solide de la planète. Ceci étant, je parle des vents moyens mais si tu pousses le raisonnement à l'absurde, , on voit qu'il y a effectvement pb:
imagine que tu récupères l'énergie des alizés grâce à un réseau extrêmement dense d'éoliennes, tu empêches le mouvement relatif de l'atmosphère tropicale basse par rapport à la partie solide, tu augmentes donc le moment cinétique, comme il doit être conservé, qu'est ce qui se passe?
Tu diminues forcément les vents d'ouest des latitudes moyennes et les courants marins correspondants.

Bon, faudrait sans beaucoup d'éoliennes. Vraiment beaucoup!

[invite8915d466]

euh, pour moi les éoliennes récupèrent l'énergie solaire, la rotation de la Terre ne bouge pas d'un poil dans le processus, tout simplement justement parce qu'on ne peut pas évacuer le moment cinétique ailleurs ! les vents ont certes un moment cinétique spécifique différent (legerement) du sol, mais on ne fait que récupérer le moment cinétique qui a disparu au moment ou ils se sont formés (leur mise en mouvement fait legerement varier celui de la Terre, mais leur freinage lui redonne sa valeur initiale).

Le problème du gyroscope, c'est qu'il faut le lancer , et on ne récupérera jamais plus d'énergie que ce qu'on y a mis au départ !

la seule énergie récupérant celle de la Terre est la marémotrice, l'excèdent de moment cinétique étant transféré alors au mouvement orbital de la Lune.

[invite7ce6aa19]

euh, pour moi les éoliennes récupèrent l'énergie solaire, la rotation de la Terre ne bouge pas d'un poil dans le processus, tout simplement justement parce qu'on ne peut pas évacuer le moment cinétique ailleurs ! les vents ont certes un moment cinétique spécifique différent (legerement) du sol, mais on ne fait que récupérer le moment cinétique qui a disparu au moment ou ils se sont formés (leur mise en mouvement fait legerement varier celui de la Terre, mais leur freinage lui redonne sa valeur initiale).

Je ne comprends pas ton raisonnement: En fait il y a en permanence des échanges de moment cinétique entre la terre et l'atmosphère, la somme étant constante. D'ailleurs ces variations de vitesse de rotation de la Terre ont été observés corrélés au phénomène El Nino

[invite8915d466]

je me suis mal exprimé, mais c'est exactement ce que je voulais dire, le moment cinétique total est conservé. La moment cinétique de la Terre fluctue autour de sa valeur moyenne, mais celle-ci reste constante, on ne peut donc pas dire qu'on a récupéré son énergie cinétique, juste récupéré ce qu'on lui a prêté....

[danyvio]

Et mon gyroscope dans tout ça ?

[invite8915d466]

Et mon gyroscope dans tout ça ?

je t'ai répondu, il faut de l'énergie pour le lancer et tu n'en récupereras pas plus que ce que tu as donné, désolé !

[yves25]

Vous avez raison, merci. J'ai sorti une beeeeeetise.

Un terme de couplage comme un autre en effet.

[danyvio]

je t'ai répondu, il faut de l'énergie pour le lancer et tu n'en récupereras pas plus que ce que tu as donné, désolé !

Bien sûr qu'il faut de l'énergie pour lancer le gyroscope. Néanmoins, l'énergie "volée" à la Terre pourrait être strictement supérieure à ce qui est nécessaire pour conserver au gyro sa propre énergie cinétique de rotation. C'est précisément ce que je ne sais pas calculer. Je prépare un schéma sur une expérience (vue il y a longtemps dans une émission de vulgarisation), de physique amusante, mais claire, où, manuellement, on fait touner un ensemble qui accélère le mouvement d'un gyroscope, au prix d'efforts fournis par l'opérateur. Mon idée initiale était de remplacer l'opérateur par notre bonne Terre. Cordialement,

[yves25]

Ca me turlupine encore: si mon parc d'éoliennes fournit de l'électricité intégralement utilisée pour le chauffage. La température de la Terre augmentera un petit peu. Elle rayonnera donc un petit peu plus.
Son bilan énergétique purement radiatif serait donc en déséquilibre

Mariposa dit qu'on transfere de l'énergie cinétique de l'atmosphère à la terre solide, c'est ce qu'on fait quand on augmente la rugosité de la surface mais , là, l'énergie est rayonnée (partiellement, au moins).

Le système n'est pas parfaitement isolé puisqu'il èchange de l'énergie avec l'extérieur par rayonnement.

Allez, dîtes moi où je déc...

[invite7ce6aa19]

je me suis mal exprimé, mais c'est exactement ce que je voulais dire, le moment cinétique total est conservé. La moment cinétique de la Terre fluctue autour de sa valeur moyenne, mais celle-ci reste constante, on ne peut donc pas dire qu'on a récupéré son énergie cinétique, juste récupéré ce qu'on lui a prêté....

.
OK
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Avec une nuance l'installation d'un parc d'éolienne dans le vent des alizées (supposé constant) déplacerait la vitesse de rotation de la Terre d'une petite quantité fixe. De toute façon, dans tous les cas, on ne récupère rien du tout parceque les éoliennes joue le rôle d'une structure de couplage.

[invite85b45ef5]

bonjour, ce que dit Yves est exact, les courants marins entre les tropiques sont tous orientes d'Est en Ouest, les fluides eau et air restent en retard sur le déplacement de la terre. Ce déplacement se réparcute sur l'atmosphère et explique les forces de Coriolis et le sens de rotation des dépressions;
Le Gulf stream lui même est une conséquence de la rotation de la terre car le courant marin qui va de la cote africaine vers les caraibes provoque deux autres courants a la fois vers le sud et vers le nord.
L'énergie reçue du soleil n'est effectivement pas la cause de tous les vents ni de leur orientation.
Le déplacement des continents qui nagent sur un magma fluide sont également une conséquence de cette physique.