Pourquoi les avions avancent alors que la terre aussi ?

[invite2e218215]

Les vents de la haute stratosphère soufflent d'est dans l'hémisphère sud, un exemple pour dire qu'il faut oublier l'idée que l'atmosphère a acquis l'inertie de rotation depuis son origine. Le climat est un moteur de régulation utilisant la facilité de l'air voire de l'océan à se mouvoir. Il n'y a pas d'inertie face à un moteur qui est alimenté en permanence.

Quant aux thermiques (utilisés par les rapaces et les planeurs) c'est un cas particulier. De manière générale, les avions et les oiseaux cherchent à avancer. Un avion peut aller plus lentement ou plus vite que la Terre en vitesse absolue, donc aller vers l'ouest ou l'est. La vitesse de la Terre n'a aucune importance, c'est la capacité à vaincre le frottement de l'air (tout en restant en portance) qui joue.
L'équilibre à trouver n'est pas trivial : plus on veut voler sans frottements (aller vite à moindre coût), plus on doit trouver de la portance en calculant au centimètre la géométrie de l'avion et au km/h près la vitesse de l'avion.
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[JPL]

Il faudrait éviter de transformer cette discussion en débat sur la météorologie.

[invitef29758b5]

plus on veut voler sans frottements (aller vite à moindre coût), plus on doit trouver de la portance

En vol horizontal , la portance est égale au poids de l' avion quelque soit sa vitesse . Pas besoin de plus .
Pour aller vite au moindre cout , il faut diminuer la trainée .

[invite2e218215]

Evidemment que la portance à atteindre est connue, mais le plus dur est de la trouver.
Le problème est très non linéaire dans le sens où les conditions du frottement (vitesse relative air-avion et densité de l'air) ressemblent aux conditions de portance.
En pratique, on peut trouver la portance avec un faible frottement, mais la fenêtre est étroite. Les avions long courriers le font, sécurisés par un pilote automatique prévu pour rester dans la fenêtre.

[invite51d17075]

Les vents de la haute stratosphère soufflent d'est dans l'hémisphère sud, un exemple pour dire qu'il faut oublier l'idée que l'atmosphère a acquis l'inertie de rotation depuis son origine.

ha bon, ?
expliques moi le pourquoi du comment du lien entre les deux.
car je parle de l'atmosphère dans son ensemble ( pas des courants en haute altitude par exemple ), et tu n'as certainement pas ouvert le lien que j'ai mis sur les circulations ( lien atmosphère météo France ).

Quant aux thermiques (utilisés par les rapaces et les planeurs) c'est un cas particulier. De manière générale, les avions et les oiseaux cherchent à avancer..

ça veut dire quoi "cherchent à avancer".?
l'utilisation des thermiques est le mode principal ( le seul même ) de reprise d'altitude de ceux qui planent.
ils ne peuvent pas accélérer d'eux même.
je ne comprend pas ou mène cette comparaison avec les avions, ni ou cela mène.

[invitef29758b5]

Evidemment que la portance à atteindre est connue, mais le plus dur est de la trouver.
Le problème est très non linéaire dans le sens où les conditions du frottement (vitesse relative air-avion et densité de l'air) ressemblent aux conditions de portance.
En pratique, on peut trouver la portance avec un faible frottement, mais la fenêtre est étroite. Les avions long courriers le font, sécurisés par un pilote automatique prévu pour rester dans la fenêtre.

C' est totalement incompréhensible .
Je ne vois pas ce que tu cherche à démontrer .

[invite2e218215]

On ne peut pas non plus tout expliquer sans aller vers un hors-sujet. Par exemple, expliquer le mouvement de l'air par rapport à la surface oblige à parler du moteur climatique, lequel est hors-sujet. Le point clé est que l'auteur voulait faire intervenir la rotation terrestre dans son raisonnement, ce qui est en fait inutile.
Il n'est pas inutile de préciser que la fenêtre est étroite pour réussir à voler à haute altitude. Il faut le bon avion, la bonne vitesse, la bonne inclinaison. C'est la preuve que le problème n'est pas trivial : il faut trouver le bon équilibre pour que ça marche.

[ArcyKen]

Il me semble pourtant que l'air n'y est pour rien.

Sur la lune, un astronaute peut sauter et retomber à son point de départ sans que la lune se soit escamotée sous lui.

On peut faire le vide dans un cube en verre, y faire sauter un objet, la terre ne se sera pas échappée avant sa retombée.

On peut imaginer un petit vaisseau lunaire se déplaçant grâce à quelques moteurs à réaction. Tout se passera comme pour un avion sur terre.

Tout cela pour dire que ce n'est pas la terre qui entraîne l'air lequel entraînerait l'avion.

C'est bien dans l'inertie que se trouve la réponse.

[Amanuensis]

Sur la lune, un astronaute peut sauter et retomber à son point de départ sans que la lune se soit escamotée sous lui.

Certes, mais pas en partant verticalement (sauf être à un pôle).

On peut faire le vide dans un cube en verre, y faire sauter un objet, la terre ne se sera pas échappée avant sa retombée.

Idem

On peut imaginer un petit vaisseau lunaire se déplaçant grâce à quelques moteurs à réaction. Tout se passera comme pour un avion sur terre.

Bien sûr, aux effets aérodynamiques près. Mais cela ne fait qu'indiquer qu'on peut faire plein de choses avec des moteurs. Ce n'est pas un argument pertinent.

Tout cela pour dire que ce n'est pas la terre qui entraîne l'air lequel entraînerait l'avion.

Si vous le dites!

[ArcyKen]

Je parlais bien de sauts verticaux :

Lorsque le passager d'un train laisse tomber un objet, si ce dernier tombe à la verticale, c'est par inertie et sûrement pas parce que le train entraîne l'air qui à son tour entraînerait l'objet !

Quant au vaisseau lunaire, pour son orientation, ça se passe comme sur terre, pas de risque que la lune se soit échappée pendant son vol !

C'est vrai c'est moi qui le dis.

[inviteded9355b]

Les vents de la haute stratosphère soufflent d'est dans l'hémisphère sud, un exemple pour dire qu'il faut oublier l'idée que l'atmosphère a acquis l'inertie de rotation depuis son origine.

C'est loin d'être un argument suffisant. Même ces vents accompagnent globalement la rotation de la Terre (qui pour rappel dépasse le 1600 km/h à l'équateur).

Evidemment que la portance à atteindre est connue, mais le plus dur est de la trouver.
Le problème est très non linéaire dans le sens où les conditions du frottement (vitesse relative air-avion et densité de l'air) ressemblent aux conditions de portance.
En pratique, on peut trouver la portance avec un faible frottement, mais la fenêtre est étroite. Les avions long courriers le font, sécurisés par un pilote automatique prévu pour rester dans la fenêtre.

C'est justement parce que la portance dépend de la vitesse air que les avions cherchent à avoir le vent dans le dos ce qui permet, à portance égale, d'aller plus vite par rapport au sol. Sauf pendant les phases d'atterrissage et de décollage, où on cherche justement à minimiser la vitesse par rapport au sol.

[Amanuensis]

Lorsque le passager d'un train laisse tomber un objet, si ce dernier tombe à la verticale

On ne conteste pas qu'il y a un "effet d'inertie", qui est la conservation de la vitesse linéaire venant du support, mais ce n'est pas le seul effet. On ne dit pas que l'atmosphère est entraînée par la Terre linéairement, mais qu'elle tourne avec la Terre.

Dans l'exemple pris en analogie le train est en translation uniforme, il n'y a pas de rotation, et plus généralement pas d'accélération d'entraînement. L'inertie ne fait pas "garder" les accélérations, seulement la vitesse.

À cause de la rotation, dans le cas de la Lune ou la Terre dans un local vide, un objet lancé initialement à la verticale ne retombe pas à son point de lancement. Le décalage n'est pas celui calculé en prenant la vitesse linéaire, il est bien plus faible, mais il n'est pas nul. Et il est parfaitement acceptable de dire que l'objet "voit" la Terre ou la Lune tourne "sous lui".

[Amanuensis]

Autre point, distinct:

Tout cela pour dire que ce n'est pas la terre qui entraîne l'air l

Pour l'effet des frottements entre la surface et l'atmosphère, imaginons une planète tournant par rapport aux étoiles, avec, initialement, une atmosphère sans rotation par rapport aux étoiles. Alors, de par les frottements, l'atmosphère va être entraînée petit à petit jusqu'à tourner avec la planète. (Et c'est valable pareil, mais plus évident encore, pour un solide ou un un liquide.) C'est tout l'opposé d'un effet d'inertie.

[invitef29758b5]

Lorsque le passager d'un train laisse tomber un objet, si ce dernier tombe à la verticale

On pourrait te rétorquer que l' accélération de Coriolis fait dévier l' objet .
Dans ce cas précis , c' est poil de mouche .
Même pas ! c' est poil de microbe !

L' accélération de Coriolis est liée non à la vitesse d' un point , mais à la différence de vitesse entre deux points .
Les masses d' air qui partent du pole à vitesse nulle et (moment cinétique faible) , doivent acquérir une vitesse de plus en plus grande au fur et à mesure qu' elle s' approchent de l' équateur .
Et c' est la que Coriolis intervient en les faisant dévier et tournoyer sur elle même .

[invite03f54461]

Bonjour

Pour l'effet des frottements entre la surface et l'atmosphère, imaginons une planète tournant par rapport aux étoiles, avec, initialement, une atmosphère sans rotation par rapport aux étoiles. Alors, de par les frottements, l'atmosphère va être entraînée petit à petit jusqu'à tourner avec la planète. (Et c'est valable pareil, mais plus évident encore, pour un solide ou un un liquide.) C'est tout l'opposé d'un effet d'inertie.

Sachant que l'eau des océans forme des bosses au dessus des montagnes sous-marines, il doit en être de même pour l’atmosphère au dessus des montagnes terrestres.

En plus des forces de friction, la Terre n'étant pas une sphère lisse et homogène, se pourrait-il que les hautes montagnes, qui formeraient des pics sur des cartes d'isogravité, aient un effet d'entrainement gravitationnel sur l'atmosphère ? Le côté archi-négligeable étant compensé par la très longue durée de la répétition, se chiffrant en dizaines de millions d'années.
Une analogie serait l'effet d'un aimant tournoyant dans un milieu de microbilles magnétisées.

[ArcyKen]

Ce que je voulais signaler c'est que l'explication initiale de l'air est complètement erronée.

L'objet lancé verticalement dans une planète sans atmosphère retombera au point de départ.

Même "en l'air", l'objet reste soumis à l'attraction gravitationnelle de la planète comme s'il était resté au sol. ça n'a rien à voir avec l'atmosphère.

Pour s'orienter, le vaisseau lunaire n'a pas à tenir compte du fait que la lune tourne sur elle-même ou pas. En quelque sorte, il reste "solidaire" de la lune même sans être relié à elle par un quelconque lien comme l'atmosphère.

Mon intervention n'avait pas d'autre but que de souligner la fausseté de l'explication par l'air.

[invitef29758b5]

un effet d'entrainement

Pourquoi faire ?
L' atmosphère tourne depuis la nuit des temps et n' a pas besoin qu' on l' entraine .
Si il y avait freinage , il faudrait compenser ce freinage .
Mais qui pourrait freiner la rotation de l' atmosphère ?

[ArcyKen]

Pour répondre à Stopub qui disait dans sa question initiale :

"Je veut dire qu'on avance a la même vitesse que la rotation de la terre grâce a la friction de nos pieds."

Et bien non, on n'a pas besoin de cette "friction". Même sur une patinoire parfaite sans aucun frottement, le patineur reste "solidaire de la Terre" et celle-ci ne se dérobera pas sous ses patins.

[invite03f54461]

Autre point, s'il y a force de frottement entre l'atmosphère et la surface de la Terre, cette force de frottement induirait nécessairement un échange d'énergie cinétique entre la Terre et l'atmosphère,
avec ralentissement de la rotation terrestre au profit de l'accélération de la vitesse de rotation l'atmosphère, et vu le rapport de masse de chaque facteur considéré, un ralentissement négligeable de la rotation terrestre se traduirait par une forte accélération de la vitesse de rotation de l'atmosphère,
conservation du moment cinétique oblige.

[invite03f54461]

L'objet lancé verticalement dans une planète sans atmosphère retombera au point de départ.

Faux si cette planète est en rotation, car durant sa trajectoire, l'objet décrira en moyenne une courbe dont le rayon sera plus grand que le rayon de la courbe décrite par son point de départ sur le sol de la planète, et ce à la même vitesse, il s'en suit qu'il atterrira derrière.
C'est de la géométrie basique.

[invitef29758b5]

Faux si cette planète est en rotation, car durant sa trajectoire, l'objet décrira en moyenne une courbe dont le rayon sera plus grand que le rayon de la courbe décrite par son point de départ sur le sol de la planète, et ce à la même vitesse, il s'en suit qu'il atterrira derrière.

L' accélération de Coriolis s' inverse lors de la descente .
Donc l' objet revient à son point de départ .

[invite03f54461]

L' accélération de Coriolis s' inverse lors de la descente .
Donc l' objet revient à son point de départ .

Si le point de départ de la fusée est à l'équateur, Coriolis n'a rien à faire là, bien que ça fasse joli d'invoquer ce brave homme, il ne peut rien pour toi

[ArcyKen]

> DonPanic

Toujours la même erreur de penser que l'objet, une fois lancé, continue plus ou moins à suivre le mouvement de la planète grâce à sa vitesse initiale.

C'est la force de gravitation qui rend l'objet "solidaire" de la planète. Après avoir été lancé, à tout instant, l'objet, son point de départ et le centre de la planète sont alignés.

Pour s'en convaincre, il suffit d'imaginer une fronde. Même si la corde est quelque peu élastique, la pierre au bout de la corde suit exactement la même rotation que le centre.

Quant à l'accélération de Coriolis, je pense que ça nous entraîne en dehors de la discussion initiale.

[Amanuensis]

L'objet lancé verticalement dans une planète sans atmosphère retombera au point de départ.

Vous avez beau le répéter (ad nausaeam), c'est faux sur une planète en rotation. La différence est faible, soit mais pas nulle, mécanique basique comme l'indique DonPanic.

Même "en l'air", l'objet reste soumis à l'attraction gravitationnelle de la planète comme s'il était resté au sol. ça n'a rien à voir avec l'atmosphère.

L'attraction gravitationnelle n'a rien à voir là-dedans, l'argument est sans pertinence.

Pour s'orienter, le vaisseau lunaire n'a pas à tenir compte du fait que la lune tourne sur elle-même ou pas. En quelque sorte, il reste "solidaire" de la lune même sans être relié à elle par un quelconque lien comme l'atmosphère.

Encore de la répétition, comme si répéter la même chose le rendait vrai. Cela oblige juste à répéter l'objection, en espérant qu'elle sera lue: avec des moteurs on fait ce qu'on veut, cela n'a aucune pertinence à la question.

Mon intervention n'avait pas d'autre but que de souligner la fausseté de l'explication par l'air.

On a bien compris, mais votre affirmation butée, et vos répétitions et vos arguments non pertinents ne changeront rien au fait qu'il y a liaison par frottements entre air et avion, et entre air et surface, et que ces frottements sont in fine ce qui fera que le mouvement de l'avion s'analyse relativement à l'air, et que les mouvements de l'atmosphère s'analysent relativement à la surface.

[Amanuensis]

Toujours la même erreur de penser que l'objet, une fois lancé, continue plus ou moins à suivre le mouvement de la planète grâce à sa vitesse initiale.

Pourtant c'est vous qui défendiez cette idée, en invoquant l'inertie, non? Et c'est correct au premier ordre.

C'est la force de gravitation qui rend l'objet "solidaire" de la planète.

Non. Essayez de le démontrer plutôt que répéter et répéter et répéter.

Après avoir été lancé, à tout instant, l'objet, son point de départ et le centre de la planète sont alignés.

Encore une répétition. De quelque chose de faux. Essayez de le démontrer... (Au passage la verticale n'est pas alignée sur le centre de la planète aux latitudes intermédiaires.)

Pour s'en convaincre, il suffit d'imaginer une fronde. Même si la corde est quelque peu élastique, la pierre au bout de la corde suit exactement la même rotation que le centre.

??? Encore un argument non pertinent, un nouveau...

Quant à l'accélération de Coriolis, je pense que ça nous entraîne en dehors de la discussion initiale.

Peut-être, mais c'est l'argument central contre plusieurs de vos affirmations. Ce qui laisse penser que vous ne le prenez pas en compte.

[Amanuensis]

Un intermède entre les oppositions aux conneries qui se succèdent à grand rythme sur ce fil...

Sachant que l'eau des océans forme des bosses au dessus des montagnes sous-marines, il doit en être de même pour l’atmosphère au dessus des montagnes terrestres.

En plus des forces de friction, la Terre n'étant pas une sphère lisse et homogène, se pourrait-il que les hautes montagnes, qui formeraient des pics sur des cartes d'isogravité, aient un effet d'entrainement gravitationnel sur l'atmosphère ? Le côté archi-négligeable étant compensé par la très longue durée de la répétition, se chiffrant en dizaines de millions d'années.
Une analogie serait l'effet d'un aimant tournoyant dans un milieu de microbilles magnétisées.

Je ne pense pas. Je ne vois pas de mécanisme d'accumulation possible. Et les frottements (qui sont d'origine électro-magnétique, entres atomes) sont là en permanence pour rendre négligeable un tel effet.

[ArcyKen]

Pourquoi mélanger les débats ?

Je ne suis pas capable de juger des effets de l'accélération de Coriolis sur la trajectoire de l'avion ou d'un objet lancé verticalement dans une planète sans atmosphère. Sauf à dire qu'ils sont de toute évidence très faibles.

Il me semblait que la question était de savoir ce qui rendait l'avion "solidaire" de la Terre : l'effet d'entraînement (friction) par l'atmosphère ou la gravitation.

J'ai déjà donné mon explication.

[Amanuensis]

Pourquoi mélanger les débats ?

Je ne suis pas capable de juger des effets de l'accélération de Coriolis sur la trajectoire de l'avion ou d'un objet lancé verticalement dans une planète sans atmosphère. Sauf à dire qu'ils sont de toute évidence très faibles.

Oui aux deux points. Le problème est que vous avez affirmé avec aplomb qu'un objet lancé verticalement en l'air retombe exactement à son point de départ, ce qui revient à négliger l'accélération de Coriolis.

Il suffisait d'écrire que l'objet retombe à peu près à son point de départ s'il ne va pas trop haut.

Et oui, la petite différence n'est pas de première pertinence au débat principal, se limitant aux avions qui ne vont pas très haut et qui ne quittent pas l'atmosphère. Le premier point permet de dire, correctement, que l'effet de Coriolis peut être négligé, et le deuxième de dire que ce qui se passerait dans le vide n'est pas pertinent non plus.

Il me semblait que la question était de savoir ce qui rendait l'avion "solidaire" de la Terre : l'effet d'entraînement (friction) par l'atmosphère ou la gravitation.

Correct.

J'ai déjà donné mon explication.

Pas vraiment. Juste affirmé diverses choses, la plupart erronées ou hors sujet.

La gravitation permet d'une certaine manière de dire que l'avion, vu sa vitesse faible par rapport au référentiel géocentrique ne va pas s'échapper de l'attraction de la Terre. Certes. Il va à qq chose comme 220 m/s +/- une vitesse initiale du même ordre au mieux le total sera toujours un peu plus petit que 11 km/s, personne ne le contredira.

Si la question est "pourquoi l'avion une fois hors contact avec le sol ne prend pas une trajectoire qui va l'amener à quitter la Terre puis le Système Solaire, alors oui, invoquer la gravitation a un sens. Mais est-ce bien la question?

Elle est plutôt pourquoi l'avion ne va pas suivre, comme un satellite, une trajectoire indépendante de la rotation terrestre (car c'est bien le cas hors atmosphère, ce qui est une autre manière de rendre compte de l'accélération de Coriolis, entre autres points). Et là la réponse est le frottement entre l'avion et l'atmosphère.

[ArcyKen]

Donc nous sommes d'accord : si l'on néglige Coriolis, l'objet lancé verticalement sur une planète sans atmosphère retombe à son point de départ.

Je n'en demandais pas plus :

Indépendamment de la présence d'air, l'objet reste "solidaire" de la planète sous la seule influence de la gravitation.

Tout comme le patineur aux patins sans frottement restera immobile au centre de la patinoire sans que celle-ci s'échappe.

[Amanuensis]

Donc nous sommes d'accord : si l'on néglige Coriolis, l'objet lancé verticalement sur une planète sans atmosphère retombe à son point de départ.

Je vois que vous avez enfin compris et rectifier votre erreur.

Indépendamment de la présence d'air, l'objet reste "solidaire" de la planète sous la seule influence de la gravitation.

Vous ignorez ce que j'ai écrit. Votre but c'est quoi, juste dire que vous avez raison? Désolé, mais c'est un forum scientifique ici, pas une cours de récréation de collège.