Variation sur le thème de l'hélico et la mouche

[mariposa]

Bonsoir. Toujours pas de réponse de ta part à la proposition de mmy, je continue donc, si tu veux bien, mes questions onc, si tu admets que "tout se passe comme si" l'hélico était relié au fond de la boîte, je ne vois pas comment tu peux refuser d'admettre que le poids de l'hélico est intégralement transmis à ce même fond ??? Et je vois encore moins comment il pourrait décoller puisqu'il est attaché !!!

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On repart à zéro?
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Si la boite était infiniment large toute la pression P° serait transmise au fond et l'hélicoptère ne pourrait décoller.
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La boite a une extension finie et donc une partie (par exemple 40%) de la quantité de mouvement émise se transforme en pression dans la boite: donc on a 0.4 P°
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Les 60% restants se transforment en pression au sol en dehors de la boite parceque la quantité de mouvement a diffusé latéralement selon les premiers principes de la mécanique des fluides.

Ton "sur la bulle" fait-il référence à une surface ou à un volume ?Alors là, je pense qu'il est impossible qu'on puisse arriver à quoi que ce soit : relis bien ce que tu dis : tu transforme un vecteur vertical dirigé vers le bas en deux vecteurs horizontaux et opposés !!!

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Mais pas du tout. Les vecteurs sont toujours verticaux (suivant z) mais diffusent latéralement suivant x et -x et sortent de la boite et continuent a diffuser latéralement tout en restant verticaux.
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D'une manière imagée un parachutiste est toujours a la verticale mais se déplace latéralement. La différence est que contrairement à la quantité de mouvement le parachutiste ne traverse pas les murs.

Je crois que tu confonds la quantité de mouvement avec le flux de masse (l'air qui est constament recyclé dans la bulle en régime permanent à cause de la forme du champ de pression qui entoure la bulle) ...

A mon avis si tu écrit çà je te suggére d 'étudier un livre de mécanique des fluides, les 2 premiers chapitres suffisent. Tant que tu n'auras pas compris ce que signifient les termes de l'équation de stokes (sans le terme d'advection).
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pour un volume élémentaire dV:
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Pendant un temps dt

Variation de la quantité de mouvement= gradient de pression suivant z + gradient de quantité de mouvement suivant x et y.
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Si on comprend pas çà on ne plus avancer. Pourtant j'avais cru comprendre que tu avais compris le bol de café dans tous les cas de figure, il suffit de recopier le même schéma poue la quantité de mouvement.

cordialement
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[pmdec]

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On repart à zéro?
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Si la boite était infiniment large toute la pression P° serait transmise au fond et l'hélicoptère ne pourrait décoller.

Donc, tu admets enfin (ouf !) que, "dans la vraie vie" (sans boîte), un hélico en vol stationnaire (ou un avion en palier (c'est pareil)) voit son poids intégralement répercuté au sol sous forme d'une pression. Là, on a vraiment fait un grand pas, merci !

La boite a une extension finie et donc une partie (par exemple 40%) de la quantité de mouvement émise se transforme en pression dans la boite: donc on a 0.4 P°
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Les 60% restants se transforment en pression au sol en dehors de la boite parceque la quantité de mouvement a diffusé latéralement selon les premiers principes de la mécanique des fluides.

Tu veux dire que :
1 : il y a moyen, dans la boîte fermée, sans en changer le volume, sans en augmenter la température (phénomène qui existe dans le cas de l'hélico, mais qui est secondaire) et sans introduire de matière, je peux augmenter la pression moyenne, par exemple de 40% ???
2 : si à l'intérieur d'une boîte fermée j'ouvre une bouteille de gaz comprimé (orifice dirigé vers le bas si ça te fait plaisir), une partie de la pression va passer à l'extérieur ???

Mais pas du tout. Les vecteurs sont toujours verticaux (suivant z) mais diffusent latéralement suivant x et -x et sortent de la boite et continuent a diffuser latéralement tout en restant verticaux.

Après le vecteur tournant, voilà le vecteur dérivant !

D'une manière imagée un parachutiste est toujours a la verticale mais se déplace latéralement. La différence est que contrairement à la quantité de mouvement le parachutiste ne traverse pas les murs.

L'air non plus.

Pour la suite du post, je préfère passer sur tes remarques désagréables (mais habituelles). Et tu as dû te tromper sur "ma compréhension" de "ton exercice du bol" : la seule chose que j'en ai pensé, c'est l'incompréhension de l'existence d'un problème (j'en ai, et j'en soupçonne toujours un, mais pas dans le sens que tu dis), voire de son intérêt (à moins de croire que la Terre puisse être un "puits" pour certaines grandeurs ...)

[pmdec]

Re,

Variation de la quantité de mouvement= gradient de pression suivant z + gradient de quantité de mouvement suivant x et y.
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Si on comprend pas çà on ne plus avancer.

Et j'avais oublié le meilleur ! C'est clair qu'on ne risque pas d'avancer, si, pour le faire, il faut ajouter des gradients pressions et des gradients de quantité de mouvement !!! Surtout après avoir expliqué en long, en large et en travers (donc selon x, y et z ), qu'un hélico ne générait pas de gradient de pression en dehors du voisinage immédiat du rotor : tu veux que je te retrouve tes posts ? On ne va pas en arriver là, quand même !

[invite73192618]

Revenons au sujet comme l'a suggéré quelqu'un, qui est (le sujet), puisqu'il semble nécessaire de le préciser, un modèle mécanique ayant pour but de mettre de côté les complexités parasites et confusionnantes à plaisir de la transmission par des fluides.

Au début le dessin me paraissait très instructif, mais j'ai un doute: est-ce que le mouvement du bonhomme vers le haut est compensé, au moins en partie, par la mise en rotation des roues?

Si oui (et c'est ce que j'ai cru comprendre) alors il me semble qu'on peut en tirer des situations absurdes, genre un vaisseau qui se déplace en mettant en rotation une roue interne, s'arrête en repompant cette rotation, et change de direction en fonction de l'endroit où il touche à la roue

[invité576543]

Bonjour,

Si la boite était infiniment large toute la pression P° serait transmise au fond et l'hélicoptère ne pourrait décoller.

Je comprend : Si la boîte est infiniment large, l'hélicoptère restera où il se trouve.

Cas avec gravité= l'hélicoptère reste au sol, cas sans gravité, l'hélicoptère reste immobile par rapport à la boîte.

Intuitivement, c'est faux. Dans le second cas, la pression totale exercée sur le fond correspond à une force et il faut une force de réaction quelque part. Ce ne peut être que sur l'hélicoptère, sur le fluide ou sur la boîte elle-même (ou combinaison).

1) Sur le fluide: alors il y éloignement entre le centre de masse du fluide, vers le haut (l'orientation étant celle de l'hélico) et la boîte, vers le bas. On a du mal à comprendre comment l'effet de l'hélico puisse être un mouvement du cdm du fluide vers le haut par rapport à l'hélico

2) Sur la boîte. Alors la résultante de la pression sur toutes les faces est nulle. Ca paraît bizarre que le seul effet de l'hélico soit symétrique haut/bas...

3) Sur l'hélico: alors il bouge!

Intuitivement, il y a pression sur le plancher, dépression au plafond, mouvement limité du cdm du fluide vers le bas. La boîte descend, le cdm du fluide descend, et obligatoirement, par immobilité du cdm de l'ensemble l'hélico monte.

(Et à mon avis, la répartition des mouvements est liée aux inverses des inerties...)

Cordialement,

[invité576543]

Cela permet avant tout de se dispenser de calculs intégrant la force variable du ressort.

Je trouve le modèle avec le ressort bien plus simple, parce que cela "matérialise" l'éloignement entre le sujet et la roue. On a pas réellement à calculer la force variable, l'intégrale donnant le travail, donc l'énergie, se trouve à partir de l'équation de mouvement sans résoudre celle-ci.

Cordialement,

[invité576543]

Au début le dessin me paraissait très instructif, mais j'ai un doute: est-ce que le mouvement du bonhomme vers le haut est compensé, au moins en partie, par la mise en rotation des roues?

Si oui (et c'est ce que j'ai cru comprendre) alors il me semble qu'on peut en tirer des situations absurdes, genre un vaisseau qui se déplace en mettant en rotation une roue interne, s'arrête en repompant cette rotation, et change de direction en fonction de l'endroit où il touche à la roue

Le mouvement du bonhomme vers le haut est nécessairement accompagné de la mise en rotation des roues et d'un déplacement de la boîte vers le bas (dans le repère du cdm). Le mouvement du centre de masse de l'ensemble (sujet + roues + boîte) est immobile, aucune force externe ne s'exerçant dessus. Aucun moyen de déplacer le cdm de l'ensemble en actionnant les roues.

Cordialement,

[mariposa]

Re,Et j'avais oublié le meilleur ! C'est clair qu'on ne risque pas d'avancer, si, pour le faire, il faut ajouter des gradients pressions et des gradients de quantité de mouvement !!! Surtout après avoir expliqué en long, en large et en travers (donc selon x, y et z ),

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Tu te moques de moi ou quoi.

1- Quand il y a un flux de matière (de gaz) en mécanique des fluide c'est l'analogue du courant électrique


2- Il y un "moteur" au mouvement de la matière qui est le gradient de pression qui est l'analogue du champ électrique.
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3- L'intégrale du gradient de pression entre 2 points c'est la pression. L'analogue de l'intégrale du champ électrique entre 2 points c'est la différence de potentiel. autrement dit la différence de pression entre 2 points c'est l'analogue la difference de potentiel.
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4- le transfert latéral de la quantité de mouvement (le coeur de la mécanique des fluides) en mécanique des fluides a un équivalent légèrement différent pour des questions de géométrie. En effet la quantité de mouvement latérale est remplacée par un transfert sur les degrès de liberté du réseau. Cette situation existe également en mécanique des fluides: S'il y a un mélange de particules lègères et de particules lourdes la quantité de mouvement des particules lègères va s'évacuer, non pas latéralement, mais transmise sur place aux particules lourdes. Ces dernières se débarassent a leur tour de la quantité de mouvement latéralement.

En mécanique des fluides comme dans tous les compartiments de la physique sans aucune exception on fait un bilan local de la grandeur d'interet.
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Pour la quantité de mouvement on trouve:

-----------------------------------------------------

Variation de la quantité de mouvement =

gradient de pression suivant z

+ gradient de quantité de mouvement suivant x et y

+ transferts sur les autres degrès de liberté

-----------------------------------------------------
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J'ai rajouté le dernier terme à la fois pour conserver l'analogie avec l'électricité et pour montrer la souplesse du raisonnement en mécanique des fluides.

A l'état stationnaire il y a une différence de pression qui est l'intégrale de haut en bas du gradient de pression.

Loin des parois le gradient de pression suivant z est égal au gradient suivant x et y ce qui veut dire que toutes les quantités de mouvement qui entrent suivant z sont évacuées suivant x,y dont l'effet sur les parois est une force...etc...

....qu'un hélico ne générait pas de gradient de pression en dehors du voisinage immédiat du rotor : tu veux que je te retrouve tes posts ? On ne va pas en arriver là, quand même !

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Je n'ai jamais dit çà et tu peux chercher autant que tu veux dans mes posts. Et ce pour de bonne raison:

J'ai essayé de vous faire comprendre les mécanismes de diffusion de la quantité de mouvement en régime stationnaire et je supposait implicitement, à tord, que vous aviez compris l'établissement du champ de pression que tous étudiants apprennent: style écoulement de Poiseulle etc...
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Hors je découvre avec stupefaction que vous ne comprenez pas le rapport qu'il y a entre un champ stationnaire de pression et l'écoulement de la quantité de mouvement. Il faut repartir beaucoup plus bas que je ne pensais.
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A votre décharge j'avais eu une discussion, dans les années 1975-78 (congres de la société française de physique) avec P.G De Gennes sur le fait s'il fallait enseigner d'abord la mécanique des fluides ou l'électromagnétisme. On était d'accord qu'il fallait commencer par l'électromagnétisme. Et oui la mécanique des fluides élémentaire, c'est beaucoup plus difficile que l'on pourrait le croire.
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Maintenant j'adopte l'attitude suivant. Ce que j'ai dit de la mécanique des fluides et des applications ne contiend pas la moindre erreur. J'ai passé quelques années de ma vie à travailler sur la physique du transport dans les semiconducteurs cad l'équation de Boltzmann qui régit explicitement les échanges de quantité de mouvement et d'énergie. Autrement j'ai travaillé professionnelement sur la mécanique des fluides électriquement chargés (sans termes d'advection) à 3 composantes: électrons, trous et réseaux.
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Autrement dit je domine ce genre de physique depuis les années 1975. Pour votre part vous (toi et mmy) avez une idée flou, même des choses les plus élémentaires. Je ne vous en fait pas le reproche, nous sommes tous des ignorants de quelquechose. Ce qui ne va pas c'est votre arrogance a vouloir me donner des leçons de mécanique des fluides.

J'ai un ami physicien (ex-collègue et élève en dEA) qui est passé la semaine dernière a qui j'ai montré nos discussions. Sa réaction:

" Laisse tomber......".

Je n'ai pas écrit la suite parceque c'est très vulgaire ce qu'il a dit.
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3 personnes ont également écrit sur ces fils que je ne comprenait rien à la physique...qu'est-ce qu'il ne faut pas entendre!

[invité576543]

3 personnes ont également écrit sur ces fils que je ne comprenait rien à la physique...qu'est-ce qu'il ne faut pas entendre!

C'est désagréable, n'est-ce pas? Ce serait mieux un forum où les gens arrêtaient de dire à longueur de message que "vous ne comprenez pas", "je te suggére d 'étudier", "Très souvent tu prends pour argent comptant", "tu ne voie pas ", etc., ect.,

Je compatis sincèrement au déplaisir que tu manifestes d'avoir à discuter avec des gens qui écrivent des choses désagréables de ce genre.

Cordialement,

PS: Au fait personne n'a jamais écris que tu ne comprenais rien à la physique.

[invité576543]

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Il faut repartir beaucoup plus bas que je ne pensais.

Par exemple on pourrait étudier des choses plus simples que les détails des mouvements du fluide, comme le mouvement du centre de gravité du fluide. En particulier en utilisant

masse_boîtevitesse_boîte + masse_hélicovitesse_hélico + masse_fluidevitesse_{cdm du fluide} = 0

(En gras les vecteurs)

Ce qui ne va pas c'est votre arrogance a vouloir me donner des leçons de mécanique des fluides.

Tu analyses les autres à l'aune de tes valeurs!

Ne pourrais-tu pas voir les choses dans l'autre sens, à savoir que la manière dont tu essayes de communiquer tes idées ne marche pas? J'en juge sur le forum, je n'ai rien d'autre d'objectif sous la main. Si tu as le temps, examine d'autres discussions ou pmdec, moi-même ou d'autres cherchons à comprendre ce que ceux qui savent cherchent à expliquer. Tu y découvriras que les discussions auxquelles tu participes font systématiquement partie de celles qui se passent le plus mal. Pourquoi?

Cordialement,

[mariposa]

P

Ne pourrais-tu pas voir les choses dans l'autre sens, à savoir que la manière dont tu essayes de communiquer tes idées ne marche pas?

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Mes interventions, sauf rare exception, ne concerne pas la recherche et donc éventuellement mes idées, il s'agit de la physique tout court que je n'ai pas inventé. Je certifie ne pas revendiquer la paternité des équations de la mécanique des fluides.

Tu y découvriras que les discussions auxquelles tu participes font systématiquement partie de celles qui se passent le plus mal. Pourquoi?

Cordialement,

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Il ne faut peut-être pas généraliser. Quand quelqu'un affirme dans un récent post que la masse du photon c'est automatiquement plus grand que 2 fois la masse de l'électron que faire? J'ai réagit en disant que non, çà vaut zéro pour les raisons que tu connais. Le gars persiste avec une assurance hors du commun. Que faire? Si c'était une exception. il y a aussi le coup d'une "théoricien" qui prétend avec assurance que l'électron est fait de 3 quarks. Que faire? Et la liste est longue.
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Pour ce qui vous concerne j'ai écrit a votre attention que dans le cas du fluide le bon langage c'est le transport de la quantité de mouvement (plus de 130 posts sur cette seule question). Je réalise que vous ne comprenez la mécanique des fluides au niveau le plus élémentaire. Que dois-je faire? Ecrire 100 posts supplémentaires avec de nouvelles tactiques pédagogiques? Que faire? Un moment j'avais cru vous entrainer dans la bonne voie avec le bol de café. J'ai même cru que pmdec avait pigé.
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Il y a une solution, je laisse tomber, mais j'avoue que cette solution est contraire a ma déontologie. Et toi que me conseilles-tu de faire?

[pmdec]

Bonjour, bonjour,

.../...

....qu'un hélico ne générait pas de gradient de pression en dehors du voisinage immédiat du rotor : tu veux que je te retrouve tes posts ? On ne va pas en arriver là, quand même !

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Je n'ai jamais dit çà et tu peux chercher autant que tu veux dans mes posts. Et ce pour de bonne raison:

J'ai essayé de vous faire comprendre .../...

Fil :"Comment se fait-il qu'un avion puisse voler?" Les citations au-delà du post # 114 concernent un hélico dans une boîte de 1km de côté, posée sur Terre, un câvle de 660 mètres reliant l'hélico au plancher de la boîte (...):

mariposa (post # 60) : Pour moi vis a vis de la terre l'avion excite des ondes de pression, rien de plus: c'est tout simplement le son que l'on entend.

mariposa (post # 64) : Cette force [ajouté par pmdec : il s'agit de celle permettant à l'avion de se maintenir en l'air] c'est justement celle qui découle de la difference de pression entre le dessus et le dessous de l'aile. Tout simplement. Poid = F(dessus)- F(dessous) le tout multiplié par la surface des ailes.

mariposa (post # 114) : Non l'avion ne gére pas un gradient de pression dans son alentour.

mariposa (post # 141) : On va supposer que:

1- Les molécules a l'équilibre thermodynamique sont des billes blanches.

2- Quand une molécule rencontre l'aile de l'avion (ou la pale de l'hélicoptère) et part vers le bas la molécule s'allume en rouge brusquement.(en même temps l'hélico recoit une impulsion dans le sens contraire, vers le haut)

3- Ensuite quand cette molécule rouge fait des collisions avec une molécule blanche elle devient rose et a la deuxième collision encore plus rose et finalement petit a petit a petit elle redevient blanche.

4- Maintenant regardons ce qui se passe sous l'hélicoptère: on voit un nuage rouge pres de l'hélicoptère et en s'éloignant de l'hélicoptère on voit se dessiner une calotte hémisphérique qui devient de plus en plus rose et atteint une limite ou tout est blanc. Cette limite c'est la longueur de relaxation de la quantité de mouvement.

5- Cette expérience vous pouvez la ressentir concretement. Vous vous mettez en dessous d'un hélicoptère qui décolle, vous recevez un vent vertical. quand l'hélicoptère monte vous ne ressentez plus le vent quand l'hélicoptère s'est éloigné d'une distance suprieure a la longueur de relaxation de l'impulsion.

5- Ainsi le plancher de la boite ne recoit aucune influence de l'hélicoptère par la médiation du gaz: il y a découplage complet (sauf en h&lium superfluide).

mariposa (post # 207) : Si tu mets un capteur de pression au sol sous l'hélicoptère:

Il y a 2 cas :

1- Le plancher est un conducteur thermique (tres ) idéal (mais irréaliste).

L'hélicoptère s'envole en émettant son flux constant d'impulsion. La pression au plancher est malgré tout toujours nul. Quand il arrive a 660 m il ressent une résistence correspondant au poids supplémentaire (dans la boite fermée cela correspond au calcul fait beaucoup plus haut). Pour continuer a monter il faut pousser sur la manette.

2- Le plancher est un conducteur thermique imparfait donc réel.


L'hélicoptère s'envole en émettant son flux constant d'impulsion. La pression au plancher est élevée au décollage. Quand il monte l'impulsion s'écoule imparfaitement,. c'est pourquoi la pression diminue mais n'est pas pas nulle. Arrivée à 660 m il y a une donc une pression résiduelle. Celle-ci correspond a une force qui s'oppose a la force de traction de l'hélicoptére en plus du poids de l'air.

Remarques:

A- Si cette pression résiduelle etait nulle on est renvoyé au cas 1.

REMARQUE très importante : ceci n'est pas une guéguerre personnelle, mais une mise au point qui me semble s'imposer après le post de 10H01 (ce serait bien de pouvoir voir les numéros de post quand on est sur la page d'écriture). Je prie les autres intervenants d'excuser la longueur de ce message, mais il m'a semblé indispensable de laisser un contexte suffisant autour des citations, extraites d'un fil fort long et que mariposa lui-même a suggéré de rouvrir.

[pmdec]

Bonjour,

.../...Je comprend : Si la boîte est infiniment large, l'hélicoptère restera où il se trouve.
.../...

Pour ma part, j'avais cru comprendre que c'était le cas avec l'hélico attaché au fond de la boîte dont il s'agissait, et que la boîte n'était infinie que dans le plan horizontal. Mais j'ai pu mal comprendre.

[mariposa]

Bonjour,Pour ma part, j'avais cru comprendre que c'était le cas avec l'hélico attaché au fond de la boîte dont il s'agissait, et que la boîte n'était infinie que dans le plan horizontal. Mais j'ai pu mal comprendre.

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Bonjour,

Quand lorsque je dis que la quantité de mouvement fuit latéralement par les cotés c'est donc que la boite a une largeur non?
.
Si la largeur est infinie la quantité reste dans la boite.non?
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Si la largeur est finie et la boite dans le vide la quantité de mouvement ne peut pas sortir, il n'y a plus de "support" pour transmettre la quantité de mouvement.Non?
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Cordialement.

[invite73192618]

Aucun moyen de déplacer le cdm de l'ensemble en actionnant les roues.

Ok merci. Est-ce que c'est correct d'en déduire que, si la force exercé par le bonhomme est parfaitement tangentielle à la roue, alors peu importe l'inertie de celle-ci: il n'y aura pas déplacement du bonhomme vers le haut.

[sitalgo]

Ok merci. Est-ce que c'est correct d'en déduire que, si la force exercé par le bonhomme est parfaitement tangentielle à la roue, alors peu importe l'inertie de celle-ci: il n'y aura pas déplacement du bonhomme vers le haut.

Que non. La force tangentielle fait partie des hypothèses de départ pour ne pas compliquer inutilement le problème.
Ce qu'il veut dire c'est que l'énergie impartie à la boîte permet de maintenir le cdm immobile, ce qui n'est pas le cas de l'énergie impartie à la rotation de la roue.

Quand le sujet appuie sur la roue il pousse la boîte, mais la roue se dérobe en même temps par sa rotation.
C'est comme si on essaye de sauter depuis un monte-charge qui descend vers un plancher qui est plus haut, il faut alors l'énergie pour sauter la différence de hauteur plus l'énergie pour compenser la vitesse de descente.

[invite73192618]

Quand le sujet appuie sur la roue il pousse la boîte, mais la roue se dérobe en même temps par sa rotation.

Oui mais...

Notons O le centre d'un des disques, V le point du disque à la verticale de O, Q un point quelconque du disque, H un point du disque à l'horizontale de O (ça se dit?).
Notons F la force appliquée par le sujet, qu'on supposera toujours verticale vers le bas, N la force de réaction appliquée au sujet. F se décomposera en deux forces: R une force tangentielle au disque, C une force orientée vers le point O.
Les équations pour décomposer les forces sont trivialement R=F.sin(VOQ), C=F.cos(VOQ), N=C.

(désolé avec un dessin ce serait beaucoup plus clair)

Cas particulier 1: si F est appliqué en V, alors toute la force va être consacrée au déplacement de la boite et du sujet et rien pour la rotation. C'est aussi ce que disent les équations: VOQ=0 donc sin(VOQ)=0 donc R=0 (pas de mise en rotation), cos(VOQ)=1 donc C=F (la force de compression égale la force appliquée).

Cas particulier 2 (ma question précédente): si F est appliqué en H, alors VOQ=90 donc sin(VOQ)=1 donc R=F (toute la force est utilisée pour faire de la rotation), cos(VOQ)=0 donc C=0 et N=0.

Le cas 2 est important pour la discussion pour que cela revient à dire que non, dans l'exercice proposé au premier message si la force est exactement tangentielle au disque alors le sujet ne décolle pas -et peu importe l'inertie du disque.

Qu'est-ce qui ne va pas dans ce raisonnement?

[invite73192618]

le dessin...

[sitalgo]

Dans le premier message de ce fil, mmy propose un schéma de principe. On y voit le sujet entre deux roues. Il est supposé exercer les efforts sur les roues dans une zone que l'on considèrera rectiligne et verticale (les roues sont d'un relativement grand diamètre).

Les forces dans le sens radial qu'il crée éventuellement selon le moyen utilisé pour fournir l'énergie, d'une part s'équilibrent par raison de symétrie, d'autre part elles ne fournissent aucun travail.

Les forces tangentielles sont équilibrées sur chaque roue et le sujet part verticalement.

[pmdec]

Bonsoir,

Oui mais...

Notons O le centre d'un des disques, .../..., H un point du disque à l'horizontale de O (ça se dit?).
Notons F la force appliquée par le sujet, qu'on supposera toujours verticale vers le bas, .../...
Cas particulier 2 (ma question précédente): si F est appliqué en H, alors VOQ=90 donc sin(VOQ)=1 donc R=F (toute la force est utilisée pour faire de la rotation), cos(VOQ)=0 donc C=0 et N=0.

Le cas 2 est important pour la discussion pour que cela revient à dire que non, dans l'exercice proposé au premier message si la force est exactement tangentielle au disque alors le sujet ne décolle pas -et peu importe l'inertie du disque.

Qu'est-ce qui ne va pas dans ce raisonnement?

Imagine une voiture qui accélère sur une route horizontale : par réaction, elle fait tourner la Terre dans le sens opposé. Les "mouvements" qui s'en suivent ne dépendent que des inerties relatives (Masse de la voiture et moment cinétique de la Terre).

[pmdec]

Bonsoir,

.
Bonjour,

Quand lorsque je dis que la quantité de mouvement fuit latéralement par les cotés c'est donc que la boite a une largeur non?

D'accord pour la logique de l'enchaînement (ce qui ne veut pas dire d'accord sur l'hypothèse)

Si la largeur est infinie la quantité reste dans la boite.non?

D'accord, mais cela implique que rien ne "fuit" ni par le plancher, ni par le plafond (or tu as dit, je ne sais plus quand que la quantité de mouvement traversait le fond de la boîte si elle est posée par terre (ou sur Terre). Et tu le présumes, semble-t-il (puisque tu fais le vide pour l'empêcher), dans la question suivante :

Si la largeur est finie et la boite dans le vide la quantité de mouvement ne peut pas sortir, il n'y a plus de "support" pour transmettre la quantité de mouvement.Non?

Tout a fait d'accord. Et dans ce cas le centre de masse de [la boîte + tout ce qu'elle contient] ne peut pas bouger.

[invite73192618]

Les forces dans le sens radial (...) s'équilibrent par raison de symétrie

Tout à fait d'accord. Il ne reste donc que des forces tangentielles, ce qui correspond à mon "cas particulier 2"

Les forces tangentielles sont équilibrées sur chaque roue et le sujet part verticalement.

Si tu penses que des forces purement tangentielles permettent le décollage du sujet, alors tu dois penser que la quantité de mouvement du sujet est compensée par une mise en rotation du disque. N'est-ce pas?

Bonsoir,Imagine une voiture qui accélère sur une route horizontale : par réaction, elle fait tourner la Terre dans le sens opposé.

C'est effectivement le même problème vu d'une autre façon. Est-ce qu'un mouvement rectiligne de la voiture peut être compensé par une rotation pure de la terre, ou bien il faut nécessairement équilibrer le mouvement rectiligne de la voiture par un mouvement rectiligne opposé de cdm de la terre (moyennant le rapport d'inertie bien sur)?

[pmdec]

Rebonsoir,

.../...C'est effectivement le même problème vu d'une autre façon. Est-ce qu'un mouvement rectiligne de la voiture peut être compensé par une rotation pure de la terre, ou bien il faut nécessairement équilibrer le mouvement rectiligne de la voiture par un mouvement rectiligne opposé de cdm de la terre (moyennant le rapport d'inertie bien sur)?

C'est pour ça, je présume, que mmy a mis deux roues dans son système (le moment cinétique de rotation total (= des deux roues) reste nul).
Mon exemple n'était que pour la transmission tangentielle de la force : par contre si la voiture, avec 8 roues (4 "dessous" et 4 "dessus") est coincée entre deux planète (solide, la bagnole !), je ne vois pas pourquoi elle ne pourrait pas partir en ligne droite, les deux planètes se mettant à tourner en sens inverses. Et le centre de masse des deux planètes part en direction opposée à celle de la voiture, bien sûr.

[invite73192618]

si la voiture, avec 8 roues (4 "dessous" et 4 "dessus") est coincée entre deux planète (solide, la bagnole !), je ne vois pas pourquoi elle ne pourrait pas partir en ligne droite, les deux planètes se mettant à tourner en sens inverses. Et le centre de masse des deux planètes part en direction opposée à celle de la voiture, bien sûr.

Ok essayons avec cet exemple: la voiture fournit une force F instantanée vers l'avant de la tuture (purement tangentielle à chaque planète). Comment tu calcules la proportion de rotation et la proportion de mise en mouvement linéaire (hésites pas à ajouter tout paramètre dont tu penseras avoir besoin)?

[Pio2001]

Si la largeur est finie et la boite dans le vide la quantité de mouvement ne peut pas sortir, il n'y a plus de "support" pour transmettre la quantité de mouvement.Non?

Donc tu confirmes que dans le cas du café, il est impossible que celui-ci s'arrête de tourner si la tasse est entourée de vide ? La quantité de mouvement ne peut plus s'évacuer ?

Autre nuance que je ne comprends pas. Dans le cas de la mouche, qui produit de l'énergie, nous sommes arrivés à la conclusion, avec la boîte entourée d'air, que la seule énergie sortant de la boîte est l'énergie thermique.
Or dans le vide, rien n'empèche cette énergie de s'échapper par rayonnement. Je ne vois donc pas pourquoi l'énergie mécanique produite par la mouche serait 100 % évacuée en chaleur si la boîte est entourée d'air et pas du tout si elle est dans le vide.
Pourquoi l'échauffement interne cesse-t-il s'il n'y a pas d'air autour de la boîte ?

[pmdec]

Bonsoir,

Ok essayons avec cet exemple: la voiture fournit une force F instantanée vers l'avant de la tuture (purement tangentielle à chaque planète). Comment tu calcules la proportion de rotation et la proportion de mise en mouvement linéaire (hésites pas à ajouter tout paramètre dont tu penseras avoir besoin)?

C'est vrai qu'une fois "devant la planche", c'est moins facile ... J'essaye quand même (voir dessin) :

On ignore la gravité. Avec des boules, c'est compliqué, alors je prends des quasi sphères (masse 2M répartie à la surface). Au point de vue moment d'inertie, c'est pareil que 2 masses ponctuelles M distantes du diamètre de la sphère et dans le plan de rotation.

Voiture : a = F/m. Si on applique F pendant dt, on obtient :
une vitesse v=a.dt = (F/m).dt
une quantité de mouvement m.a.dt = F.dt (vers "la droite")

Pour chaque planète (par symétrie, c'est la même chose), on doit obtenir la moitié de la quantité de mouvement dans la direction opposée à la voiture. La construction des forces du dessin est donc bien justifiée.
a'=-F/4M, appliquée pendant dt
soit une vitesse v'=a'.dt = -(F/4M).dt
et une quantité de mouvement 2M.a'.dt = -(F/2).dt (vers la "gauche").

La construction qui permet de conserver la quantité de mouvement semble* impliquer la valeur et le point d'application du moment du dessin. La vitesse de rotation serait donc bien calculable et fixée. Elle ne dépendrait que de la valeur et de la répartition des masses.

Les planètes ont, avec la rotaion, acquis une énergie. La voiture aussi. Il faudrait vérifier que tout ça est égal à F multiplié par dx (qui par hypothèse est égal à ½a.dt²).

De plus, pendant le dt suivant, les conditions ont changé. Un amateur pour la suite ? (et d'abord, voir si ce que j'ai écrit a un rapport quelconque avec la Vérité ???)

*MAIS : pour tout dire, je ne suis pas vraiment sûr que ça se passe comme je dis dans cet exemple (d'un côté je n'arrive pas à démontrer que le choix du centre de rotation que j'ai fait est "obligatoire", d'un autre je n'arrive pas à imaginer que la sphère puisse tourner (tournoyer) autour d'un axe ne passant pas par son centre.). Par contre, ça doit fonctionner dans le cas des roues de mmy qui ont leurs axes "matérialisés" et solidaires.

[invité576543]

Imagine une voiture qui accélère sur une route horizontale : par réaction, elle fait tourner la Terre dans le sens opposé. Les "mouvements" qui s'en suivent ne dépendent que des inerties relatives (Masse de la voiture et moment cinétique de la Terre).

Bonjour,

J'imagine que tu voulais dire "moment d'inertie", non?

Cordialement,

[invité576543]

Ok essayons avec cet exemple: la voiture fournit une force F instantanée vers l'avant de la tuture (purement tangentielle à chaque planète). Comment tu calcules la proportion de rotation et la proportion de mise en mouvement linéaire (hésites pas à ajouter tout paramètre dont tu penseras avoir besoin)?

Bonjour,

Le cas deux planètes et une voiture à 8 roues entre est exactement le même problème que j'ai posé initialement. Et le calcul de la distribution des énergies est du coup exactement le même que celui que j'ai proposé pour le problème initial.

Si E est l'énergie dépensée, et en supposant l'absence de pertes, la distribution de l'énergie est au pro-rata des inverses des inerties, soit ici

pour la voiture , d'où on peut tirer v (les notations doivent être évidentes, avec M la masse d'une planète)

Pour les planètes, la vitesse V se dérive de , et la vitesse de rotation de

Cordialement,

[invité576543]

CORRECTIF au message précédent

En relisant le message de pmdec, je me suis rendu compte que ce que j'écris dans le message précédent n'est correct que si les deux planètes ne s'éloignent pas l'une de l'autre (condition forcée dans le problème initial). C'est ce que dit pmdec dans son dernier paragraphe.

Le condition est vérifiée sans axes solidaires si la force exercée par la voiture est strictement tangentielle.

Cordialement,

[sitalgo]

Si tu penses que des forces purement tangentielles permettent le décollage du sujet, alors tu dois penser que la quantité de mouvement du sujet est compensée par une mise en rotation du disque. N'est-ce pas?

Entre-temps pmdec et mmy ont répondu mais voici une explication sans formules.

Si les roues étaient fixes, pour une énergie donnée le sujet irait plus vite, mais les roues tournent, cela lui fait perdre de l'énergie pour sa vitesse (le point d'appui qu'il a sur la roue recule encore plus, c'est comme un coureur de 100m dont le starting-block reculerait). L'énergie consommée par la rotation est perdue pour la quantité de mouvement du sujet, qui correspond donc à la quantité de mouvement de la boîte.
Et le cdm ne bouge pas.