Tube dans l'eau

[invite44f9947f]

Cher Pmdec ,

je ne suis pas sûr, comme LPFR qu’il y ait des expériences de lavabo et d’autres plus technologiques, mais par contre j’ai eu la curiosité de tenter ton expérience du corps de bic emmanché sur une paille coudée.

Attention, ça ne veut pas dire que je crois aux tourbillons de Coriolis dans les lavabos !

Hé bien je note, quant à moi, un comportement tout à fait banal : mon corps de crayon à bille (avec buse) s’éloigne de ma bouche quand je souffle, mais recule vers ma bouche lorsque j’aspire…


Bernard de Go Mars !
-----

[calculair]

J'essaye de comprendre les fondements de nos calculs. Les raisonnements que nous faisons ne semblent se justifier que si l'experience confirme l'argumentaire theorique. Je sais que je risque de choquer certain dont LPFR qui semble bien maitriser ce qui se passe.

Pour progresser dans la compréhension physique, j'ai imaginé d'analyser ce qui se passe quand une molécule d'air ( disons d'azote ) rentre dans le tube ou qu'une molecule d'air y est expulsée.

Comme on dit , pour un flux d'air il suffit de sommer les micros effet de chaque molécule.

[invite6dffde4c]

Re.

Hé bien je note, quant à moi, un comportement tout à fait banal : mon corps de crayon à bille (avec buse) s’éloigne de ma bouche quand je souffle, mais recule vers ma bouche lorsque j’aspire…

On peut prévoir quel sera le résultat quand on laisse le tube Bic libre. En soufflant, le tube est soufflé par les forces de viscosité et en aspirant il est aspiré. Mais le comportement de la paille sera aussi différent. La viscosité crée une perte de charge dans le tube Bic, qui modifie la pression à la sortie de la paille.
Donc, quand on souffle, la paille recule plus que sans tube Bic. Mais quand on aspire, la paille avance dans le tube.

J'aurais du parier un café!
A+

[pmdec]

Bonjour, bonjour,

Je ne vois pas bien l’extrémité libre de ton corps de bic : y a-t-il ou non une buse (une réduction de diamètre) ?

Amicalement,

Bernard de GO MARS ! !

Non, il n'y a pas de buse : c'est un morceau du Bic. L'effet est très net et continu. J'ai réessayé en tenant le morceau de Bic pour ne le lâcher qu'après avoir commencé à aspirer, ça "marche pareil".

Pour les septiques : c'est une manip extrêmement simple avec du matériel particulièrement courant ! Essayez !

Mais il y a beaucoup mieux, car LPFR a raison, c'est un petit diamètre, donc la viscosité et autres capillarités pourraient devenir prépondérantes.

J'ai donc fait l'essai avec mon aspirateur et un tube de PVC de Ø40 : c'est beaucoup moins "violent", mais TRES net : le tube sort dès que je le pousse pour qu'il dépasse de quelques centimètres. Il avance, puis s'arrête car il est en porte à faux et les frottements doivent être trop importants.

La "manip" est faite ainsi (voir photos plus bas) :
- l'aspirateur est assez puissant. Les tuyaux droits sont métalliques. Le tuyau a été passé à la cire, séché, "poli" au chiffon. Il est posé sur une chaise et il y a un niveau pour vérifier l'horizontalité,
- le bitonio qui permet de coincer les accessoires au bout du tuyau a été enlevé et deux tours de scotch pour fermer le trou et l'échancrure (sinon l'aspiration du trou "plaque" le tuyau PVC et le bloque, voir photo),
- le tuyau coulissant est du PVC d'évacuation diamètre 40mm épaisseur 3mm, intérieur 34mm. Il est enfilé sur le tube de l'aspirateur (diamètre ~ 32, difficile à mesurer car il y a une tulipe à chaque bout et ... que je n'ai pas de pied à coulisse sous la main. Le jeu de 2mm paraît correct,
- l'aspirateur est en marche tout le temps et je fait coulisser le tuyau PVC pour qu'il dépasse du tuyau de l'aspirateur : à ce moment il est entraîné à contrecourant et se déplace avec quelques à-coups (frottements ?), puis s'arête quand il dépasse d'un peu plus de la moitié de sa longueur (même à la main, aspirateur arrêté, "ça coince" nettement à partir de cette position. J'estime que la force qui pousse le tuyau est du même ordre de grandeur que celle pour déplacer ma souris (optique) sur mon bureau (mélaminé).

Là encore, c'est une manip très simple ! Facile à reproduire, et ça m'étonnerais qu'on ne trouve rien sur le net à ce sujet.

Application au tourniquet inversé. J'interprète cela comme ça :
- il y a bien une "force d'aspiration" au bout du tube. Cette force est permanente en régime d'aspiration permanent.
- le tourniquet ne tourne pas. Il y a donc une force égale et opposée quelque part : c'est probablement dans le coude qu'elle se situe (déviation de l'air ou pression dynamique, l'interprétation est au choix (même origine microscopique, assurément). Cette force est aussi permanente en régime permanent.
- Mouvement transitoire de la paille dans l'eau : au début de l'aspiration (régime transitoire), il y d'abord la force d'aspiration au bout du tube (qui avance) puis quand l'eau a gagné de la vitesse (donc du mv) arrive dans le coude, la force opposée s'exerce et la paille reprend par élasticité sa position d'origine.

Conclusion : dans le tourniquet à l'envers, il y a deux forces F égales et opposées. Dans le tourniquet "normal" il y a une force 2F.

Et pour les septiques, je le redis : ESSAYEZ !!!

Images : la première photo est prise un peu en biais et le tube paraît en pente. Il n'en n'est rien ! Je vous garantis que ça fonctionne, ce n'est ni un hoax, ni une plaisanterie (... ), mais il peu y avoir des "artefacts" et autres varaibles cachées, c'est certain !

[pmdec]

Re !

Cher Pmdec ,

je ne suis pas sûr, comme LPFR qu’il y ait des expériences de lavabo et d’autres plus technologiques, mais par contre j’ai eu la curiosité de tenter ton expérience du corps de bic emmanché sur une paille coudée.

Attention, ça ne veut pas dire que je crois aux tourbillons de Coriolis dans les lavabos !

Hé bien je note, quant à moi, un comportement tout à fait banal : mon corps de crayon à bille (avec buse) s’éloigne de ma bouche quand je souffle, mais recule vers ma bouche lorsque j’aspire…


Bernard de Go Mars !

Essaye SANS la buse (il faut couper le corps du Bic !)
A+
PM

[pmdec]

Bonjour,

J'essaye de comprendre les fondements de nos calculs. Les raisonnements que nous faisons ne semblent se justifier que si l'experience confirme l'argumentaire theorique. Je sais que je risque de choquer certain dont LPFR qui semble bien maitriser ce qui se passe.

Pour progresser dans la compréhension physique, j'ai imaginé d'analyser ce qui se passe quand une molécule d'air ( disons d'azote ) rentre dans le tube ou qu'une molecule d'air y est expulsée.

Comme on dit , pour un flux d'air il suffit de sommer les micros effet de chaque molécule.

Je crois qu'il manque une force dans ton dessin (aspiration) :
La molécule qui rentre a été envoyée (on n'a pas à dire comment) avec une force F ("horizontale vers la gauche"). Il faut une force F de même module mais opposée ("horizontale vers la droite") pour l'arrêter (dans l'angle) PUIS une force F orientée à 90° ("verticale vers le bas") et de même module pour quelle "continue son chemin".
Qu'en penses-tu ?

Cordialement,
PM

[pmdec]

Complément (temps d'édition dépassé !) : donc le tuyau subirait dans un coude à 90° une force totale rac(2)F orientée à 45° ?

A+
PM

[calculair]

Bonjour,Je crois qu'il manque une force dans ton dessin (aspiration) :
La molécule qui rentre a été envoyée (on n'a pas à dire comment) avec une force F ("horizontale vers la gauche"). Il faut une force F de même module mais opposée ("horizontale vers la droite") pour l'arrêter (dans l'angle) PUIS une force F orientée à 90° ("verticale vers le bas") et de même module pour quelle "continue son chemin".
Qu'en penses-tu ?

Cordialement,
PM

C'est une bonne remarque....

Mais imaginons que le tube soit vide ( La bouche aspire et fait le vide ) et que le milieu dans le quel se trouve la molécule soit l'atmosphère ( même sous faible pression et bien au dessus du zero absolu ) , tu auras bien une molecule qui se precipite dans le tube.

La force qui precipite la molecule dans le tube n'est pas generée par le tube, mais par le milieu exterieur

Si l'interieur du tube est dans les mêmes conditions de temperatures et de pression que l'exterieur , il ya autant de molecules qui rentent et qui sortent, donc effet nul.

[calculair]

C'est une bonne remarque....

Mais imaginons que le tube soit vide ( La bouche aspire et fait le vide ) et que le milieu dans le quel se trouve la molécule soit l'atmosphère ( même sous faible pression et bien au dessus du zero absolu ) , tu auras bien une molecule qui se precipite dans le tube.

La force qui precipite la molecule dans le tube n'est pas generée par le tube, mais par le milieu exterieur

Si l'interieur du tube est dans les mêmes conditions de temperatures et de pression que l'exterieur , il ya autant de molecules qui rentent et qui sortent, donc effet nul.

Tu as raison c'est pas 100% clair pour moi au 1° impact

[invite6dffde4c]

Comme on dit , pour un flux d'air il suffit de sommer les micros effet de chaque molécule.

Bonjour Calculair.
Oui, et cela fait une grosse somme.
Le problème est qu'en regardant ce qui fait une molécule isolée on ne verra rien de l'hydraulique ni de l'aérodynamique, ni de la viscosité, etc.
C'est comme si on travaillait en ultra-vide, en régime moléculaire. Dans ce régime on peut se retrouver avec des situations "absurdes": une pression 10 fois plus grande entre les extrémités d'un tube de 10 cm de diamètre et 20 cm de long.
Non, le régime moléculaire n'est pas du tout représentatif de ce qui se passe dans les gaz ou liquides à des densités usuelles.
Cordialement,
LPFR

[pmdec]

Re,

C'est une bonne remarque....

Mais imaginons que le tube soit vide ( La bouche aspire et fait le vide ) et que le milieu dans le quel se trouve la molécule soit l'atmosphère ( même sous faible pression et bien au dessus du zero absolu ) , tu auras bien une molecule qui se precipite dans le tube.

La force qui precipite la molecule dans le tube n'est pas generée par le tube, mais par le milieu exterieur

Si l'interieur du tube est dans les mêmes conditions de temperatures et de pression que l'exterieur , il ya autant de molecules qui rentent et qui sortent, donc effet nul.

Certes ! Mais tu oublies les molécules qui tapent ailleurs (par l'extérieur) sur le tube : tous leurs impacts s'annulent deux à deux SAUF celles qui tapent "derrière" le coude "dans la direction" de l'ouverture ...

A+
Pm

[pmdec]

Suite : pour maintenir le vide, il faut "absorber" la quantité de mouvement de toutes les molécules qui entrent : c'est le rôle de la pompe !

[invite44f9947f]

j'ai imaginé d'analyser ce qui se passe quand une molécule d'air ( disons d'azote ) rentre dans le tube ou qu'une molécule d'air y est expulsée.

Ben oui, mais dans les deux cas (aspiration et expiration), le choc d'une molécule sur la surface du coude produit une force à 45° !

Ceci parce qu'il faut aussi donner une Quantité de mouvements vers le bas ou vers la droite à la particule.

Essaye avec une balle de tennis ou un ballon !

Amicalement,

Bernard

[invite6dffde4c]

Re-bonjour Pmdec.
Je suis d'accord que la manip avec l'aspirateur est beaucoup plus fiable que les pailles.
Je vous rappelle que j'avais proposé l'histoire du tuyau télescopique à propos de l'origine du recul d'un coude ou d'un tuyau d'arrosage. L'idée c'était de savoir si le recul naissait à l'extrémité de sortie ou au dernier coude (bien loin) derrière l'extrémité. Pour cela il faut travailler en souffleur.
Comme vous parlez de tourniquet à l'inverse, je déduis que votre aspirateur travaille aussi en souffleur.
Avez-vous fait la manip de tenir le tube en PVC en laissant libre de mouvements le tuyau de l'aspirateur en mode souffleur?
Pouvez-vous nous décrire plus clairement les expériences que vous avez faites en mode aspiration et en mode souffleur? En évitant des termes comme "entraîné à contre-courant" que je n'ai pas compris.
Ce n'est pas la peine de décrire à nouveau le dispositif. Ça, je crois l'avoir compris.
Cordialement,
LPFR

[pmdec]

Re,
J'ai encore fait une manip, en branchant la paille sur le tuyau de l'aspi (il aime pas trop, question refroidissement ...) et j'ai fait une vidéo du morceau de Bic enfilé dessus et qui SORT. Elle est pas grosse (2Mo, en divx extension avi, c'est ce que "fabrique" mon Pentax), mais je ne sais pas comment la montrer car je ne tiens pas à m'inscrire sur YouTube et je "n'ose pas" (je trouve cela éthiquement malhonnête) changer l'extension en pdf pour faire croire que c'en est un et la mettre ici en pièce jointe ...

[pmdec]

Bonjour,

Re-bonjour Pmdec.
Je suis d'accord que la manip avec l'aspirateur est beaucoup plus fiable que les pailles.
Je vous rappelle que j'avais proposé l'histoire du tuyau télescopique à propos de l'origine du recul d'un coude ou d'un tuyau d'arrosage. L'idée c'était de savoir si le recul naissait à l'extrémité de sortie ou au dernier coude (bien loin) derrière l'extrémité. Pour cela il faut travailler en souffleur.
Comme vous parlez de tourniquet à l'inverse, je déduis que votre aspirateur travaille aussi en souffleur.
Avez-vous fait la manip de tenir le tube en PVC en laissant libre de mouvements le tuyau de l'aspirateur en mode souffleur?
Pouvez-vous nous décrire plus clairement les expériences que vous avez faites en mode aspiration et en mode souffleur? En évitant des termes comme "entraîné à contre-courant" que je n'ai pas compris.
Ce n'est pas la peine de décrire à nouveau le dispositif. Ça, je crois l'avoir compris.
Cordialement,
LPFR

C'est effectivement pour vérifier mon histoire de tuyau d'eau qui travaillait en soufleur que j'ai fait cette manip. Et le résultat a été négatif ! Je pense que mon "tube (à eau) générait de la force par le bout" parce qu'il avait une buse. Donc, tuyau droit qui génère une force, je ne sais pas (plus).

MAIS, ce qui m'a intrigué, c'est la sortie du tube coulissant quand on aspire. Les manips décrites [paille + corps de Bic] dans l'eau, [tuyau rigide d'aspirateur + tube PVC coulissant] et enfin [paille + corps de Bic] branché sur l'aspirateur sont TOUTES en aspirant. Et dans les 3 manips, à chaque fois, le tube coulissant (corps de Bic ou tube PVC) sortent.

Et je ne comprends pas où s'applique la force qui pousse le tube dans le sens contraire de l'écoulement intérieur : les seules "forces" disponibles sont, à première vue :
- les frottements à l'intérieur (mais ils ne sont pas dans le bon sens),
- les frottements à l'extérieur, car de l'air arrive de partout, donc aussi le long du tube,
- celles qui s'appliquent sur les deux minuscules surfaces de l'épaisseur du tube. C'est peut-être là la clef : il y a moins de pression contre l'épaisseur du tube du côté où il aspire que de l'autre. En fait, je ne vois pas d'autre explication (ce qui n'est pas un résultat !!!). Mais si c'est ça, alors il y a un paramètre négligé jusqu'à présent, c'est l'épaisseur du tube du tourniquet !!!

Voili, voilou ...

[invite44f9947f]

Cher Pmdec,

OK !!!

Dans l’eau, , le tube de bic sans buse coulisse bien sur la paille dans le même sens que l’eau quand on aspire (de l’eau).

De même, lorsque l’on souffle de l’eau, ce tube de bic glisse dans le même sens en accompagnant l’eau qui sort de la paille.

OK ! Bravo !!

Mais, comme l’un de nous l’a fait remarqué, il y a lorsqu’on souffle avec une paille (et une soufflerie) un effet « loin ». Alors que, quand on aspire, cet effet « loin » disparaît : résultat, si l’on ne sent pas le vent rentrant dans une soufflerie, on le sent très bien à sa sortie : il n’y a pas d’effet « jet » à l’aspiration…

Ne peut-on pas alors penser que, lors de l’aspiration, le tube interne va chercher autant l’air par derrière (du côté gauche de ta photo) que par le devant (il n’y a pas d’effet « jet » à l’aspiration). ?

En conséquence, il peut très bien exister un flux d’air qui vient de gauche à l’intérieur de ton tuyau PVC gris et qui entraîne ce tube gris, par viscosité, à se télescoper vers la droite.
Au bout d’un moment, cet entraînement visqueux de la partie gauche du tube externe gris est compensé par l’entraînement visqueux créé par le mouvement de l’air de droite à gauche à l’intérieur de la partie droite de ce même tube externe gris (du fait que la longueur de ce côté du tube s’accroît.

Voilà pour le gros de mon idée (mais il y a des finesses pour plus tard, en particulier pour un problème de centrage automatique des deux tubes lors de l’aspiration)…

Pour réfuter cette idée, il te faut interdire la circulation de l’air vers la droite dans le côté gauche (le côté « emmanché ») du tube externe gris : je pense à le doter d’un manchon fabriqué avec une portion de ballon de baudruche.
Pour éviter que ce manchon ne soit plaqué sur le tube interne par la dépression, il faut que tu le disposes (avec deux tours de scotch) à l’intérieur du tube gris , c﷓à﷓d que tu le mettes en place déroulé, le tube gris étant sorti du tube interne de 20 cm , puis une fois le manchon installé, que tu remette le tube externe à sa position départ (ce tube externe venant alors recouvrir le manchon).

Amicalement,

Bernard

[invite6dffde4c]

Re.
C'est effectivement très surprenant (et gênant).
On s'éloigne un peu du tourniquet de Feynman, mais ça peut ouvrir des nouveaux horizons.
Demain je vais voir quelles sont mes ressources en tuyaux pour voir si je peux reproduire une partie de vos manips chez moi. Peut-être qu'en la regardant de près je trouverai l'inspiration.
Désormais je me garderai de proposer des nouvelles manips.
A+

[pmdec]

Re,
J'ai refait une mini vidéo, dont la taille "passe" en zip. C'est donc à décompresser et à lire avec un plug-in divx. Le son ne commence pas en même temps que l'image : j'avais déjà remarqué ça sur les vidéo faites avec cet appareil, mais je vous garantis que l'aspirateur est en fonctionnement permanent.

Je reviens sur mon dernier post : si l'épaisseur du tube du tourniquet influe sur les forces en jeu, alors il est peut-être normal qu'on voit des résultats divers sur cette "fameuse" expérience !!!

A+
PM

PS : Si quelqu'un connaît un logiciel "libre" pour couper des fichiers avi divx, ça m'intéresse !

[invite44f9947f]

Oui, c'est vrai, cher Pmdec que l'épaisseur du tube d'entrée de l'anti-tourniquet est un facteur qui peut légèrement compter, surtout si cet anti-tourniquet est le siège d'une annulation de toutes les forces principales.

On a toujours la possibilité de chanfreiner cette extrémité "en pointe" pour se libérer de ce paramètre. Mais il est possible que l'air aspiré contourne ce chanfrein sur quelques centimètres.
La solution serait alors d'utiliser un tube vraiment mince (comme ... celui de nos pailles...)

Amicalement,

Bernard de Go Mars !

[pmdec]

Re,

.../... Ne peut-on pas alors penser que, lors de l’aspiration, le tube interne va chercher autant l’air par derrière (du côté gauche de ta photo) que par le devant (il n’y a pas d’effet « jet » à l’aspiration). ? .../...

Oui, tu as raison. Voir aussi la fin mon post de 17H05 à propos de la surface de l'épaisseur du tube.

.../... Pour réfuter cette idée, il te faut interdire la circulation de l’air vers la droite dans le côté gauche (le côté « emmanché ») du tube externe gris : je pense à le doter d’un manchon fabriqué avec une portion de ballon de baudruche.
Pour éviter que ce manchon ne soit plaqué sur le tube interne par la dépression, il faut que tu le disposes (avec deux tours de scotch) à l’intérieur du tube gris , c?à?d que tu le mettes en place déroulé, le tube gris étant sorti du tube interne de 20 cm , puis une fois le manchon installé, que tu remette le tube externe à sa position départ (ce tube externe venant alors recouvrir le manchon).

Amicalement,

Bernard

Un préservatif coupé devrait faire l'affaire pour la circulation, mais il n'empêchera pas la différence de pression entre les surfaces des extrémités.

Je vais commencer par essayer en augmentant beaucoup le diamètre du tube en PVC en l'enfermant dans un cylindre en carton. Plus tard. Peut-être ...

A+
PM

[pmdec]

Re,

Oui, c'est vrai, cher Pmdec que l'épaisseur du tube d'entrée de l'anti-tourniquet est un facteur qui peut légèrement compter, surtout si cet anti-tourniquet est le siège d'une annulation de toutes les forces principales.

On a toujours la possibilité de chanfreiner cette extrémité "en pointe" pour se libérer de ce paramètre. Mais il est possible que l'air aspiré contourne ce chanfrein sur quelques centimètres.
La solution serait alors d'utiliser un tube vraiment mince (comme ... celui de nos pailles...)

Amicalement,

Bernard de Go Mars !

Je crois que c'est la projetion de la surface qui compte, un chanfrein ne changera rien. Par contre des essais avec de tubes coulissants d'épaisseurs différentes pourrait aller dans le sens d'une vérification (je prends des "précautions oratoires" ) de cette hypothèse.

Cordialement,
PM

[invite44f9947f]

Oui, c'est la surface projetée qui compte, mais à condition qu'il y ait des particules en dépression qui se promènent dessus.

En chanfreinant "loin", on peut espérer que les particules ne s'aventurent pas aussi loin vers la gauche que le chanfrein s'aventure.

Bernard

[inviteaccb007d]

Bonjour,

Je tente un truc... Si on prend l'exemple du tourniquet dans l'air, l'air en s'échappant du tourniquet induit une force sur le tourniquet égale et opposée au jet d'air (principe d'action et réaction).

Au niveau du coude, on observe une force de pression (orientée à 45°) sur le coude qui abaisse la vitesse des molécules d'eau en sortie du tourniquet et fait diminuer la force de pression qui induit la rotation du tourniquet, mais je pense que cet effet est négligeable devant le premier (principe d'action et réaction), ce phénomène existe d'ailleurs dans l'anti-tourniquet (mode aspiration).

Si maintenant, on prend l'exemple de l'anti-tourniquet (mode aspiration), l'air rentre dans le tourniquet mais il n'y a plus de principe d'action et réaction en entrée du tourniquet dans pas de force, donc pas de rotation du tourniquet, seul subsiste la chute de pression au niveau du coude qui induit une force qui doit être négligeable.

Voilà, qu'en pensez-vous ?

Cordialement,

[pmdec]

Bonjour,

Bonjour,

Je tente un truc... Si on prend l'exemple du tourniquet dans l'air, l'air en s'échappant du tourniquet induit une force sur le tourniquet égale et opposée au jet d'air (principe d'action et réaction).

Au niveau du coude, on observe une force de pression (orientée à 45°) sur le coude qui abaisse la vitesse des molécules d'eau en sortie du tourniquet et fait diminuer la force de pression qui induit la rotation du tourniquet, mais je pense que cet effet est négligeable devant le premier (principe d'action et réaction), ce phénomène existe d'ailleurs dans l'anti-tourniquet (mode aspiration)..../....

Voilà, qu'en pensez-vous ?

Cordialement,

Aujourd'hui, je pense que cet effet, loin d'être négligeable, est le seul qui induit la rotation. LPFR a raison, pour un tuyau d'arrosage (sans buse), l'effet de recul est produit par le(s) coude(s). Sinon, un tube rigide "télescopique" enfilé sur le tuyau (et qui "dépasse" du tuyau) devrait "rentrer" quand on met la pression. Or il n'en n'est rien. Et si tu tiens "l'engin" par le tuyau rigide, le tuyau souple recule et finit par sortir : ça fait la fortune des marchands de colliers de serrage qui seraient inutiles sans ça ...

Il y a aussi ces calculs : http://clients.newel.net/particulier...tourniquet.htm , qui sont assez convaincants.

Cordialement,
PM

PS : il y a quand même un "problème" : si le tube du tourniquet "crache" dans une enveloppe, un ballon très souple par exemple, je pense que le tourniquet de tourne plus, car il n'y a plus de possibilité de transférer le moment cinétique à l'atmosphère ...

[invite20ae9842]

Bonjour,
Désolé de revenir un peu en arrière, mais je n'avais pas réagi à ceci, et ça peut être utile, qui sait?
Cher Aroll (et Alain),

finalement, je découvre que je ne suis pas familier de ces notion de pressions statique et totale. J'ai donc encore une marge de progrès !

En fait, pour les lecteurs qui sont comme moi, tu pourrais appeler la pression extérieure la pression atmosphérique et la pression statique des particules à l'intérieur du tourniquet la pression tout court.

Je veux bien, mais ça risque de ne pas faciliter les choses, voilà pourquoi:
La pression atmosphérique est égale à la pression statique tant que nous ne bougeons pas, mais dès qu'il y a mouvement il y a une pression dynamique.
Bernouilli a montré que l'addition de la pression statique et de la pression dynamique était une constante; c'est cette constante que l'on appelle la pression totale, et elle ne signifie pas toujours: pression atmosphérique.
Lorsque l'on est en atmosphère, et qu'il n'y a aucun mouvement, la pression dynamique est nulle, dès lors la pression atmosphérique est égale à cette pression totale.

Prenons le cas d'un indicateur de vitesse sur un avion, il fonctionne en comparant la pression recueillie dans le tube pitot et la pression recueillie par une prise de pression (un orifice) placée sur le flan de l'avion.
Dans le tube pitot, on a la pression statique (puisqu'elle agit partout) et la pression dynamique car l'ouverture du tube pitot est face au vent relatif.
Dans ce tube pitot, on a donc l'addition des deux, par conséquent la pression totale (sa valeur est une constante et elle est donc ici égale à la pression atmosphérique).
Du fait de l'orientation de son ouverture, la prise de pression située sur le flan de l'avion ne reçoit pas le vent relatif, elle ne reçoit donc pas la pression dynamique, seulement la pression statique qui vaut la pression totale moins la pression dynamique.
En faisant la différence entre la pression totale provenant du tube pitot et la pression statique provenant de la prise latérale (appelée d'ailleurs: prise de pression statique), on obtient la pression dynamique seule d'où on déduit la vitesse.
Si, comme tu me le demandes, je remplace pression totale par pression atmosphérique, qui, pour beaucoup de gens, est simplement la pression extérieure, j'aurais du mal à expliquer que la pression au fond du tube pitot est seulement égale à la pression atmosphérique, et que la pression prise sur le flan de l'avion n'est pas la pression atmosphérique (et vaut moins).
La plupart des gens pensent que lorsque l'on passe sa main par la fenêtre ouverte d'une voiture qui roule, on reçoit un supplément de pression; c'est faux, c'est l'arrière de la main qui reçoit moins de pression. La face "au vent" de la main reçoit la pression totale (égale à la pression atmosphérique donc rien de changé) comme le tube pitot, et l'autre côté reçoit la pression statique qui est plus basse que la pression atmosphérique parce qu'il y a mouvement et parce que cette face est à l'abri du vent donc de la pression dynamique.
Dans le cas qui nous préoccupe, la pression venant de l'extérieur sur la paroi du coude qui fait face à l'entrée est ce que tu appelles la pression atmosphérique, en l'appelant pression totale (ce qu'elle est réellement), non seulement on se place dans un cadre plus général valable dans d'autres conditions de milieu et donc pression extérieure, mais en plus on facilite les choses pour des raisons semblables à celles données pour l'indicateur de vitesse.
Au vu de ce que je viens de dire, tu comprendras que je ne peux pas non plus appeler la pression statique intérieure: pression tout court, c'est trompeur et imprécis.
Pour ne pas faire trop long je vais continuer dans un autre message.

Amicalement, Alain

[invite20ae9842]

Rebonjour

De toutes façons, il me gène personnellement que tu appelles dynamique la pression due à la redirection à 90° du fluide (même si c'est vrai). Nous connaissons la valeur de cette force de redirection. Peu importe donc de lui trouver une cause et une localisation (dans un raisonnement par voie externe).

Crois bien que je suis désolé de te gêner, mais il faut bien lui donner un nom qui permette de bien comprendre ce qui se passe, et puisque la force qui agit sur le coude ne se résume pas à rho S V², mais vaut rho S V² + la pression statique (équation 5.15), c'est peut être l'occasion de donner un nom à chaque composante, pour ne pas tout mélanger.

D'ailleurs la force de redirection est rhô S V² , alors que la force dynamique sur le coude, du fait de la redirection, serait plutôt 1/2 rhô V² (comme à un point d'arrêt). Non ?

Justement, mes réflexions m'ont amené à penser que l'expression traditionnelle de la pression statique (1/2*rho*S*V²) n'est pas applicable ici, et que seule l'équation F = P*S + rho*S*V² "marche" dans ce cas

Lorsqu'un mobile se déplace dans l'air, le flux d'air incident commence à s'écarter avant de le toucher, comme si l'air était "averti" de son arrivée.
Lorsque l'on conduit sa voiture alors qu'il neige, on peut voir des flocons arrivant en direction du pare brise remonter brusquement et passer au dessus de la voiture sans la toucher, c'est une conséquence du pré-écartement de l'air.
Si l'on place dans un flux d'air un obstacle présentant une surface frontale plane, contrairement à ce que l'on pourrait croire, le flux incident ne sera pas obligé de tourner à 90°, cette particularité de pouvoir s'écarter en amont permet à une grande partie de l'air de contourner l'obstacle avec une déviation selon un angle plus petit, voir beaucoup plus petit, et en conséquence en exerçant une force plus faible.
On le voit, quelque soit le type d'obstacle (même présentant une surface frontale plane), l'air n'a pas besoin de tourner à 90°. Il n'est d'ailleurs pas possible de dire avec quel angle il tourne parce cet angle varie selon la position de la ligne de courant (plus on s'approche du bord de l'obstacle, plus l'angle de déviation est petit). Voir dessin.
Dans une canalisation, par contre, le fluide, tout le fluide est forcé de virer avec le même angle, celui imposé par la canalisation, et si cet angle est de 90°, tout le fluide tourne à 90°.
C'est, à mon sens, l'origine de cette différence entre l'expression de la pression dynamique selon Bernouilli (1/2 rhoV²) produisant une force égale à 1/2 rho S V², applicable à un écoulement que je qualifierais de libre (et dont l'angle de déviation n'est pas le même pour toutes les molécules), et l'expression que l'on utilise pour un écoulement que je qualifierais de "guidé" ou même forcé par une canalisation (F = P*S + rho*S*V²).
La différence entre rho*S*V² (virage forcé)) et 1/2*rho*S* V² (contournement libre) serait que dans le deuxième cas, on a la moyenne arithmétique entre la partie du flux totalement déviée (donc rho*S*V²) et la partie du flux non déviée (donc 0).
Lorsque le tourniquet aspire, on aurait donc, au loin, l'eau du bassin à une certaine pression statique que l'on peut appeler totale puisqu'il n'y a aucun mouvement et que donc la pression dynamique est nulle. c'est cette même pression que l'on retrouve sur la paroi extérieure du coude faisant face à l'entrée.
L'eau qui entre dans le coude est en mouvement, elle à donc une certaine pression dynamique et une certaine pression statique, mais l'addition des deux doit toujours être, au maximum, égale à la pression totale (à la limite, elle pourrait être inférieure pour cause de détente à l'aspiration).
Si la somme des pressions sur la paroi intérieure du coude faisant face à l'entrée est égale à la pression totale qui est elle même égale à la pression sur la paroi extérieure du coude au même endroit, il est donc inévitable que le tourniquet ne tourne pas.
Reste à quantifier la valeur de la pression statique et de la pression dynamique à l'intérieur du coude. Je pense que dans le cas d'un coude en aspiration, on pourrait considérer que la pression dynamique vaut de fait rho V², et non pas 1/2 rho V², la pression statique serait alors encore un peu plus basse et vaudrait la pression totale moins rho V², mais la somme totale des deux resterait égale à la pression totale donc pas de mouvement.

Amicalement, Alain.

[invite44f9947f]

Cher Aroll,

merci pour ces deux morceaux de pédagogie.

Je les lirai avec intérêt et les honorerai d'une réponse.

Comme je l'ai déclaré publiquement dans un message, en une sorte de coming out, j'ai encore des problèmes avec ces notions de bases !

Amicalement,

Bernard de Go Mars !

[obi76]

Il n'est d'ailleurs pas possible de dire avec quel angle il tourne parce cet angle varie selon la position de la ligne de courant (plus on s'approche du bord de l'obstacle, plus l'angle de déviation est petit).

C'est sur, mais on peut borner cette déviation : l'épaisseur de ce que j'appellerai l'influence de l'objet dans l'air va de 0 (lignes de courant situées à l'infini et pas du tout affectées) à un angle déterminable par une simple tangente (épaisseur de la couche limite sur largeur de l'obstacle).

[pmdec]

Bonsoir,

Lorsqu'un mobile se déplace dans l'air, le flux d'air incident commence à s'écarter avant de le toucher, comme si l'air était "averti" de son arrivée.
Lorsque l'on conduit sa voiture alors qu'il neige, on peut voir des flocons arrivant en direction du pare brise remonter brusquement et passer au dessus de la voiture sans la toucher, c'est une conséquence du pré-écartement de l'air..

Est-ce que cette façon de voir les choses (air "averti") ne serait pas due à ce qu'on est "obligé" de considérer l'air comme incompressible pour applique Bernouilli ? Je pense qu'il y a une couche d'air à pression totale plus forte au voisinage du mobile.
En tout cas, pour la neige en voiture, il y a une autre explication : les flocons s'écrasent contre la calandre, puis l'air, débarrassé de ses flocons, "continue son chemin" le long de la carosserie où il crée une couche d'air sans flocons contre le pare brise, empêchant l'air avec flocons de l'atteindre (du fait de la vitesse de chute très faible vs l'avancement de la voiture). Irait dans le sens de cette explication le fait qu'il y a, sur une voiture, beaucoup plus de bestioles écrasées sur la calandre que sur le pare brise (suffisament "beaucoup plus" pour que ce ne soit pas dû à la différence d'inclinaison, disons 3 à 5 fois plus, très net dans les pays où il y a de tels envahissement de bestioles qu'il y a une couche d'insectes écrasés).


Complément pour ma manip du Bic qui "sort" de la paille quand on aspire de l'eau. J'ai refait la manip :
- avec un manchon autour du Bic pour augmenter la surface de l'épaisseur : aucun changement, ça sort plutôt moins (augmentation des frottements paille/Bic ?)
- en empêchant l'air de passer avec un peu d'huile dans l'espace entre la paille et le Bic : le Bic ne sort plus, même en aspirant longtemps (plusiseurs fois de suite) : l'effet était donc sans doute dû à l'aspiration d'eau entre la paille et le Bic, comme l'avait dit ... je ne sais plus qui :

Voilà,
A+
PM