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Tube dans l'eau



  1. #1
    Amethyste

    Tube dans l'eau


    ------

    bonjor

    voici l'expérience:

    un tube est coudé sur chaque branche de façon à former la moitié d'une croix svastika.
    Il est posé à l'horizontale sur un portique qui l'alimente en eau par son milieu.

    Il n'est pas difficile de voir qu'à ce moment un couple se forme et met le tube en rotation autour du portique.

    Supposons que le tube est maintenant plongé dans l'eau et que cette fois le prtique aspire l'eau.

    Le tube a t'il un mouvement?

    Je crois e souvenir que Feynman lui même avait jadis séché sur cette colle, mais peut être que depuis quelqu'un a trouvé une solution... ou fait l'expérience

    quelqu'un a une idée?

    merci

    -----

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  3. #2
    Coincoin

    Re : tube dans l'eau

    Salut,
    Pour moi, oui. Tant que l'eau sort avec une certaine vitesse, il y a variation de la quantité de mouvement dans chaque branche, donc force, donc couple...
    Encore une victoire de Canard !

  4. #3
    sitalgo

    Re : tube dans l'eau

    Bonsor,

    Suis pas encore décidé mais je penche pour l'immobilité. C'est un bon problème.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  5. #4
    Tropique

    Re : tube dans l'eau

    Hello

    Voici quelques éléments de réflection (je ne me hasarde pas encore à une réponse définitive):
    Enlevons en pensée les parties tangentielles de tuyau: on se retrouve avec un simple tube droit, ouvert aux deux extrémités, qui ne bougera en aucune circonstance, que l'on injecte, aspire, dans l'eau ou dans l'air.
    Allons un peu plus loin: si, à la place d'une section rectiligne de tuyau entre le centre et les extrémités, on met une forme arbitraire, genre zig-zag ou autre, ça ne changera rien, à condition que l'orifice soit toujours orienté de façon à chasser ou aspirer l'eau radialement.
    Si l'orifice est orienté de façon à chasser l'eau tangentiellement, il y aura une réaction, mais est-ce réversible en cas d'aspiration immergée?
    A+
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    sitalgo

    Re : tube dans l'eau

    J'ai fait un essai.
    Le bout de bois sert à donner la forme car le tuyau est souple.
    L'ensemble est pendu par le tuyau et se tient vertical tout seul.

    Au refoulement le tuyau (toujours plein d'eau) recule vivement.
    A l'aspiration rien ne bouge.

    J'avais pensé à l'immobilité parce que j'ai eu à séparer des liquides par aspiration et j'ai remarqué qu'on était pas gêné par des forces indésirables qui dévient le tuyau. Le tuyau était un peu courbé mais j'ai fait l'expérience avec un bon angle droit bien de chez nous qui bout à 90°.
    Images attachées Images attachées
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  8. #6
    Tropique

    Re : tube dans l'eau

    Intéréssant, c'est plus ou moins ce que je subodorais, maintenant reste à trouver l'explication.....
    A+
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

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  10. #7
    cerfa

    Re : tube dans l'eau

    Citation Envoyé par Amethyste Voir le message

    Je crois e souvenir que Feynman lui même avait jadis séché sur cette colle, mais peut être que depuis quelqu'un a trouvé une solution... ou fait l'expérience

    merci
    J'ai plutôt lu dans sa biographie qu'il avait réussi à convaincre dans un premier temps son directeur de labo (H.Bethe ?) que le tourniquet tournait dans un sens. Puis deux jours plus tard il l'avait convaincu qu'il tournait dans l'autre sens. Ca j'en suis sûr.

    Il me semble enfin qu'il avait fait l'expérience et que le résultat qu'il avait prévu était encore différent !!! , et bien vérifié par l'expérience : il ne tourne pas, et avait provoqué l'explosion (implosion ?) du dispositif. Pour cette dernière partie je ne suis pas aussi sûr de moi et je n'ai pas le livre sous la main....

  11. #8
    Amethyste

    Re : tube dans l'eau

    merci pour ces réponses

    "J'ai plutôt lu dans sa biographie qu'il avait réussi à convaincre dans un premier temps son directeur de labo (H.Bethe ?) que le tourniquet tournait dans un sens. Puis deux jours plus tard il l'avait convaincu qu'il tournait dans l'autre sens."

    convaincre un prix nobel de la justesse de deux réponses (fausses) et opposées, c'est à ça que l'on reconnaît que Feynman était un génie !!!!

  12. #9
    Bernard de Go Mars

    Re : tube dans l'eau

    >>>>>>>Le tube a t'il un mouvement? [ ...] Je crois me souvenir que Feynman lui même avait jadis séché sur cette colle<<<<<<<<<<

    Non, mais il s'amusait de poser la question au gens de son campus. Et il se faisait un plaisir d'argumenter les deux réponses (oui le tourniquet tourne, non il ne tourne pas).

    Mais on peut être sûr qu'il connaissait la solution (bien qu'il ne l'ait pas énoncée, à ma connaissance).

    Hé bien j'ai trouvé un fil qui devrait conduire à approcher la solution. Je travaille en effet sur un texte, pour la page Physique de la fusée http://perso.numericable.fr/fbouquet...s/physique.htm
    du site Go Mars !
    qui explique pourquoi la force de propulsion d'une fusée à eau n'est pas PStuy mais le double.

    Et je pense que cette explication (encore incomplète, dans mon texte) conduit à prouver que le tourniquet de Feynman ne tourne pas !!

    D'autre part, j'ai des tourniquets qui tournent vraiment très bien lorsque l'on souffle dedans. Je me promet donc (une nouvelle fois de plus) de tenter l'expérience dans mon lavabo en aspirant l'eau du bébé !

    Amicalement

    Bernard de Go Mars ! http://perso.numericable.fr/fbouquetbe63/gomars/

  13. #10
    LPFR

    Re : tube dans l'eau

    Bonjour.
    Je me mouille: pour moi il tourne dans le sens inverse que quand il y a éjection.

    Et il faut faire attention aux tests. Il est facile de mettre la pression. Mais dans l'autre sens le mieux que l'on peut faire ce n'est que du vide. À moins de mettre le réservoir sous pression et laisser la sortie du rotor libre.
    Au revoir.

  14. #11
    Bernard de Go Mars

    Re : tube dans l'eau

    Félicitation à Sitalgo pour avoir fait l'expérience et pour nous faire part de sa constatation que, lorsqu'on aspire des liquides, "on n'est pas gêné par des forces indésirables". Ce n'est pas une mince constatation !

    Rien ne vaut l'expérience !

    Tenez : voici une expérience encore plus simple que chacun pourra pratiquer :

    Expérience du Tourniquet de Feynman (il faut bien lui trouver un nom)

    Prenez une paille coudée banale.

    Penchez la tête au-dessus d'une casserole d'eau ou de votre lavabo empli à mi-hauteur.
    Remplissez votre bouche d'eau, immergez l'extrémité coudée de la paille et soufflez cette eau par la paille en maintenant la paille entre des lèvres bien souples : il y a force de réaction (cette force est d'ailleurs plus forte si l'extrémité coudée de la paille n'est pas immergée : les moteurs fusées fonctionnent mieux dans le vide de l'Espace, on le sait).

    Cette expérience est encore valable dans l'air et en soufflant de l'air, mais c'est une autre question !


    Maintenant, aspirez ! Il se passe quelque chose : vous croyez un instant que votre inspiration crée une force de réaction dans le sens inverse (appelons ce sens comme cela).

    Mais en fait le comportement de la paille est plus subtil : il n'y a propulsion inverse que lorsqu'il y a variation de la vitesse d'aspiration !

    Alors là, ça ouvre des voies vertigineuses.

    C'est justement dans ces vertiges que je me déplace actuellement (mais un rien m'étourdit) lorsque je travaille sur mon texte susnommé : il s'agit de comprendre la cause des forces de réaction d'un moteur par la voie interne : en effet, on quantifie en général la Poussée d'un moteur par la voie externe , à savoir par le bilan des Quantités de Mouvements. Mais est-il possible de réaliser le bilan des forces qui agissent sur les parois internes du moteur ?
    C'est ce que je tente de faire et c'est édifiant !

    Amicalement,

    Bernard de Go Mars !

  15. #12
    LPFR

    Re : tube dans l'eau

    Bonjour.
    Je viens de faire la manip.
    J'ai utilisé l'aspergeur tournant d'en haut de mon lave vaisselle, auquel j'ai ajouté des buses coudées en plastique pour que les jets soient plus à l'horizontale et j'ai utilisée un aspirateur branché sur ce qui est arrivée d'eau de cet aspergeur.
    Le résultat est clair et net.

    Ça tourne dans le même sens que si l'air ou l'eau sortaient.

    Exactement l'inverse de ce que je pensais. Vexant.
    Peut-être que l'explication est la force que le coude des gammas doit faire pour changer la direction du courant d'air ou d'eau. Dans les deux cas c'est une force qui pousse dans le même sens.
    Au revoir.

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  17. #13
    Bernard de Go Mars

    Re : tube dans l'eau

    Magnifique expérience ! Bravo...

    Donc tu as utilisé l'asperseur [URL="http://www.puteaux-sa.fr/611crach.htm"] (pratique, le Google !) de ton Lave-Vaisselle et tu as obtenu un résultat paradoxal.

    Cela est surprenant car, lorsque l'on fait l'expérience de la paille coudée, si l'on souffle de l'air il y a une forte Poussée de réaction (c'est acquis) mais si l'on aspire de l'air, on n'a presque plus d'effort sur l'extrémité de la paille. Mais si l'on travaille la question, on en arrive à estimer qu'il y a plutôt une force d'anti-réaction, une force inverse à la force de réaction.

    Bizarre donc que tu dégage le résultat contraire. Bizarre, mais intéressant !

    Pour affiner l'expérience de la paille coudée dans la casserole (j'y suis retourné) on note bien un temps bref où la paille avance goulument (disons le comme cela) c-à-d dans le sens inverse de la réaction produite par une éjection d'eau.
    Puis, après une fraction de seconde, le mouvement de la paille s'inverse et elle reprend une position neutre, me semble-t-il. Du moins tant que la vitesse d'aspiration reste constante...

    Ces affirmations peuvent-elles modifier ton protocole d'expérience dans ton Lave-Vaisselle ?
    --------------------------------------------------------------
    Pour ce qui est de l'explication des choses, il me semble que la démarche symétrique de celle utilisée dans la quantification de la réaction des fusées (à savoir le bilan de Quantité de Mouvements) ne peut que fonctionner... Mais il faut poser précisément les frontières des systèmes étudiés.
    -------------------------------------------------------------

    Mais je repense à une chose : le système de locomotion de la coquille Saint Jacques et du poulpe. Lorsque ceux-ci éjectent de l'eau, pas de problème : il y a réaction. Mais lorsqu'ils en aspirent : ne sommes nous pas exactement dans notre problème ?
    Or, j'avais été frappé, il y quelques années en voyant une image de coquille St Jacques fuyant un prédateur : l e rythme de sa propulsion n'était pas du tout ce qui me paraissait naturel...

    Amicalement,

    Bernard

  18. #14
    LPFR

    Re : tube dans l'eau

    Re.
    Après coup, c'est plus facile de trouver des explications.
    Si on prend un tuyau quelconque avec un coude, pas nécessairement à 90°, dans lequel circule un fluide (de l'eau: c'est plus court). Au niveau du coude le moment linéaire (quantité de mouvement) de l'eau change. Pour changer cette quantité de mouvement il faut une force. Cette force est dirigée dans la direction de la bissectrice du coude et vaut:

    La fraction est le débit "massique", el le Delta V est la variation de vitesse en tant que vecteur.

    Si on laisse un tube d'arrosage se balader librement, son mouvement est donné précisément par cette force et non par une force mystérieuse à la sortie du tube.
    Vous vous posiez des questions, Bernard, sur les "forces internes". Les voilà.
    A+
    P.S. Merci pour "asperseur". Je ne retrouvais pas le mot.

  19. #15
    calculair

    Re : tube dans l'eau

    Je pense qu'il faut regarder la position du centre de gravité du corps et des masses ejectées ou aspirées

    Celui-ci doit toujours resté immobile en ejection ou aspiration

    Si tu remplaces la paille par un gros tuyau, les mouvements seront plus importants

  20. #16
    Bernard de Go Mars

    Re : tube dans l'eau

    Cher LPFR,

    oui : je n'étais pas sûr de ce mot, aussi j'ai vérifié sur le Web...

    Il n'y a pas de forces mystérieuses, et surtout pas à la sortie de la tuyère (ou à son entrée, dans le cas qui nous intéresse).

    Mais il y a (du moins pour moi, et pas pour feu Richard Feynman) de grandes questions : souviens-toi que ce Prix Nobel réussissait à circonvenir les meilleurs physiciens ! : c'est donc qu'il y a matière à penser, et (surtout pour nous) matière à se tromper !

    Tu n'as pas vraiment compris mon propos : tu effectues le calcul de la réaction par la voie externe (bilan des Quantités de Mouvements), et comme beaucoup de gens (comme moi il y a peu) tu t'y arrêtes. C'est déjà pas mal. Mais il faut encore comprendre ce qui se passe à l'intérieur du moteur d'une fusée : d'ailleurs par la voie externe tu n'as aucun renseignement sur le point d'application de la force de Poussée d'un moteur fusée...

    Quant à moi, je cherche à unifier la voie externe et la voie interne, c-à-d la voie qui fait le bilan des forces à l'intérieur du moteur !

    Et je progresse. J'en suis à quelques pour cent du bon résultat, mais il y a encore beaucoup de questions et surtout des questions de philosophie de la science : les calculs effectués par les deux voies utilisent-ils les mêmes principes, les même simplifications, les mêmes hypothèses (ou crypto-hypothèses, ce sont les pires !)...

    Pour mon calcul, je me suis braqué sur ma spécialité : les fusées à eau. Et cela s'avère plus coton que prévu ! (pour les fusées à feu, que je traite en annexe, c'est bizarrement plus facile, sauf erreur). Je mets à ta disposition la version brouillonne de mon texte :
    La partie cachée de la Force...

    Tu comprendras mieux...

    Amicalement,

    Bernard de Go Mars !

  21. #17
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : tube dans l'eau

    Citation Envoyé par Amethyste Voir le message
    bonjor

    voici l'expérience:

    un tube est coudé sur chaque branche de façon à former la moitié d'une croix svastika.
    Il est posé à l'horizontale sur un portique qui l'alimente en eau par son milieu.

    Il n'est pas difficile de voir qu'à ce moment un couple se forme et met le tube en rotation autour du portique.

    Supposons que le tube est maintenant plongé dans l'eau et que cette fois le prtique aspire l'eau.

    Le tube a t'il un mouvement?

    Je crois e souvenir que Feynman lui même avait jadis séché sur cette colle, mais peut être que depuis quelqu'un a trouvé une solution... ou fait l'expérience

    quelqu'un a une idée?

    merci

    Je dirais que le liquide du bassin va acquérir un moment de rotation, donc d'un point de vue conservatif le dispositif doit acquérir la vorticité inverse.

    a+
    Parcours Etranges

  22. #18
    obi76
    Modérateur*

    Re : tube dans l'eau

    Ca n'expliquerai pas pourquoi ce sont les variations de débit qui font qu'une force (ou un couple) va se créer...

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  24. #19
    LPFR

    Re : tube dans l'eau

    Citation Envoyé par obi76 Voir le message
    Ca n'expliquerai pas pourquoi ce sont les variations de débit qui font qu'une force (ou un couple) va se créer...
    Re.
    Je vous laisse la pleine responsabilité de l'affirmation.
    Et ça ne colle pas avec ce que j'ai observé.
    Et je crois aux lois de Newton et aux forces nécessaires pour modifier la quantité de mouvement.
    A+

  25. #20
    obi76
    Modérateur*

    Re : tube dans l'eau

    Quid de l'observation relatée dans le post #11 ?

  26. #21
    LPFR

    Re : tube dans l'eau

    Citation Envoyé par obi76 Voir le message
    Quid de l'observation relatée dans le post #11 ?
    Re.
    Je pense que ma manip est plus fiable.
    A+

  27. #22
    obi76
    Modérateur*

    Re : tube dans l'eau

    C'est pas faux

  28. #23
    Bernard de Go Mars

    Re : tube dans l'eau

    Ben, c'est justement quand on s'intéresse aux forces existant à l'intérieur du système que l'on découvre de drôles de choses...

    De la même façon, on peut résoudre le problème du canon par la voie externe (Bilan des Quantités de Mouvements), mais on peut aussi (on doit ?) le résoudre par la voie interne (que les artilleurs appellent "la balistique interne". Et c'est en empruntant cette voie que l'on découvre des choses fort intéressantes.

    La "balistique interne" existe également dans le cas des fusées (et de façon un peu plus marquée dans celui des fusées à eau). Et c'est lorsqu'on dérive l'équation de la quantité de mouvements, qu'apparaît une force interne créée par le déplacement de la Masse d'Appui (l'eau) dans la fusée Cette force dépend, entre autre de la dérivée du débit (il existe donc un phénomène transitoire générant une force).

    Mais faites l'expérience de la paille coudée dans la casserole et cela vous fouettera la curiosité !

    Amicalement,

    Bernard de Go Mars !

  29. #24
    LPFR

    Re : tube dans l'eau

    Citation Envoyé par Bernard de Go Mars Voir le message
    Mais faites l'expérience de la paille coudée dans la casserole et cela vous fouettera la curiosité !
    Re.
    Je n'ai pas trouvé dans mon stock de gaines électroniques normales ou thermorétractables aucune qui me satisfasse pour faire la manip de la paille courbé dans la casserole. Aucune n'est assez large pour permettre un bon débit et, au même temps, assez souple pour être sur que c'est le jet et non les lèvres les responsables du mouvement.
    A+

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  31. #25
    Bernard de Go Mars

    Re : tube dans l'eau

    D’accord, cher LPFR ! Il faudra donc que tu récupère une paille dans un café ! Mais saches que l'expérience se fait tout à fait facilement avec une paille rigide (ce sont les lèvres qui doivent être souples).

    Mais tu verras que le problème des lèvres ne se pose pas, du moins lorsque la paille travaille en réaction classique.
    Lorsqu’on lui demande de travailler en Tourniquet de Feynman, alors là, ainsi que je le disais, il faut être plus attentif…

    Au fait, je suis bête : j’oubliais de préciser que j’ai reproduit ton expérience.

    Je l’ai reproduite en plus petit (en plus modeste ?) avec le tourniquet à une branche que je montre à mes élèves pour illustrer la Réaction :

    C’est une paille glissée dans une autre de façon que la deuxième puisse tourner par rapport à la première ; c’est dans cette première que je souffle et ça fait tourner l’autre, qui comporte évidemment deux coudes de façon à diriger le jet tangentiellement à une certaine distance de l’axe général de rotation (j’ai donc construit une manivelle dont le maneton a subit une rotation de 90°).


    Ça tourne vraiment très vite (20 tours par seconde, à peu près).

    Hé bien j’ai placé ce tourniquet sur notre tuyau d’aspiration intégrée.

    Et j’ai bien été obligé d’admettre que (comme on disait dans un feuilleton de mon enfance) « on voit nettement qu’il ne se passe rien ! ».

    Je cite cette phrase parce qu’elle est typiquement anti-scientifique et c’est pour ça qu’elle est drôle… Mais c’est pourtant avec de telles constatations que se fait la science…

    En d’autres termes : mon tourniquet, si véloce lorsque l’on souffle dedans, ne bronche pas, à quelque puissance d’aspiration qu’on le connecte.

    Cette expérience n’est bien sûr pas péremptoire ! Elle ne jette pas aux orties la tienne, cher LPFR !
    Mais elle est à porter dans les pièces à conviction de notre enquête…

    Ce tourniquet en paille est d’ailleurs assez simple à construire avec une paille à double coude (boissons chocolatées pour enfants de riches).

    On pourrait assez facilement faire tourner la partie mobile sur un pivot, pour minimiser les frottements…

    Lorsque tu auras survolé rapidement mon texte susnommé, cher LPFR, tu comprendras qu’il y a réellement anguille sous roche dans la propulsion des fusées en général et dans ce problème du Tourniquet de Feynman en particulier…

    D’ailleurs, cela fait longtemps que j’ai envie d’écrire un texte présentant la problématique d’une anti-fusée :
    On y supposerait un générateur d’antimatière disposé à l’intérieur d’une enceinte. Et cette enceinte communiquerait avec le reste du monde par une .. tuyère…

    L’antimatière annihilerait évidemment tout l’air qui rentrerait par cette tuyère. Il y aurait donc toujours un débit à travers cette tuyère. La question est alors évidemment : dans quel sens la fusée avancerait-elle ?

    Bien sûr, cette anti-fusée (à antimatière) est peut être un peu compliquée à construire.

    Mais on peut en construire une préfiguration plus simple : Déposons au fond de la mer (là où la pression de l’eau atteint des sommets) une enceinte fermée pleine de vide (pression interne nulle, donc). Ouvrons rapidement la tuyère de communication. L’eau va se ruer à grande vitesse dans l’enceinte. Que va faire l’enceinte ?

    Là il faut poser calmement le problème et s’attendre à quelques effets transitoires (comme lorsqu’une valise tombe de son étagère à bord d’un avion)…

    Amicalement,

    Bernard de GO MARS ! !

  32. #26
    Bernard de Go Mars

    Re : tube dans l'eau

    Cher LPFR, tu déclares dans ton message #12 que :
    >>Ça tourne dans le même sens que si l'air ou l'eau sortaient. <<<<<

    Et ça t'étonne. Ça m'étonne aussi !

    C'est effectivement troublant...

    Dans ton message suivant, tu dresses le bilan des Quantités de Mouvements (qui se traduit, pour les fusées par F = qVéject (si q est le débit massique et Véject la vitesse d'éjection); mais ton bilan n'est pas complet...
    Les fuséistes y ajoutent l'action de la pression à la sortie de la tuyère (sur l'aire de cette sortie). Ceci parce que cette aire est ce qui ferme le système considéré (le moteur fusée complet).

    Il faut être en effet extrêmement précis dans la définition de son système...

    Dans notre cas, cela peut bien faire la différence...

    Amicalement,

    Bernard

  33. #27
    LPFR

    Re : tube dans l'eau

    Citation Envoyé par Bernard de Go Mars Voir le message
    Dans ton message suivant, tu dresses le bilan des Quantités de Mouvements (qui se traduit, pour les fusées par F = ....
    Bonjour Bernard.
    En fait ce que j'ai écrit, ne se traduit pas ni pour des fusées ni pour rien d'autre.
    Ce que j'ai écrit ne s'applique qu'à des tuyaux avec un coude.

    J'ai trouvé dans mes réserves un roulement à billes que va me permettre de bricoler un "tourniquet de Feynman" relativement décent.

    Cordialement,
    LPFR

  34. #28
    Bernard de Go Mars

    Re : tube dans l'eau

    Oui, d'accord pour la réaction d'un coude assurant le changement de direction d'un fluide.

    Pour ceux qui nous suivent, je propose une façon quelque peu violente de ressentir intuitivement ce qu'est la réaction produite sur un coude de conduite par le fluide :

    C'est la force que prendrait en pleine poitrine une personne qui stationnerait dans le coin d'un angle à 90° d'un tunnel, ceci à l'occasion d'un mouvement de panique dans ce tunnel.

    Chaque particule de notre fluide (chaque personne paniquée) s'appuierait sur la poitrine de l'homme du coin pour s'aider à prendre le virage du tunnel.
    Pour un fluide incompressible le débit massique étant proportionnel à la vitesse du fluide, la force sur la poitrine du sacrifié du coin est donc finalement proportionnelle au carré de la vitesse des particules du fluide (ce qui rejoint évidemment leur énergie cinétique).

    Ceci étant, cher LPFR, tu ne peux pas mettre à l'écart du reste du monde le problème du coude du tourniquet : les lois de la Physique s'y appliquent comme aux fusées...

    Plus exactement, ce que je voulais dire c'est qu'un tourniquet n'est pas qu'un coude : c'est aussi un dispositif qui échange de la matière avec l'extérieur...

    Dans l'espoir que ton expérience du Tourniquet de Feynman fonctionne, pour notre édification à tous,

    amicalement,

    Bernard de Go Mars !

  35. #29
    LPFR

    Re : tube dans l'eau

    Citation Envoyé par Bernard de Go Mars Voir le message
    C'est la force que prendrait en pleine poitrine une personne qui stationnerait dans le coin d'un angle à 90° d'un tunnel, ceci à l'occasion d'un mouvement de panique dans ce tunnel.

    Chaque particule de notre fluide (chaque personne paniquée) s'appuierait sur la poitrine de l'homme du coin pour s'aider à prendre le virage du tunnel.
    Pour un fluide incompressible le débit massique étant proportionnel à la vitesse du fluide, la force sur la poitrine du sacrifié du coin est donc finalement proportionnelle au carré de la vitesse des particules du fluide (ce qui rejoint évidemment leur énergie cinétique).
    L'analogie n'est pas très bonne car dans le cas d'un coude, le processus ne dissipe pas d'énergie. Et la force sur la poitrine de la victime et le résultat du rebond élastique des paniqués. Et pour le rebond élastique l'impulsion est et on retombe sur la formule de force que j'avais donnée. La force n'est pas proportionnelle au carré de la vitesse mais à la vitesse simplement.

    Citation Envoyé par Bernard de Go Mars Voir le message
    Ceci étant, cher LPFR, tu ne peux pas mettre à l'écart du reste du monde le problème du coude du tourniquet : les lois de la Physique s'y appliquent comme aux fusées...
    Plus exactement, ce que je voulais dire c'est qu'un tourniquet n'est pas qu'un coude : c'est aussi un dispositif qui échange de la matière avec l'extérieur...
    Je ne doute pas que tous ces phénomènes ont des choses en commun. Mais je me garde bien de faire des extrapolations hâtives. C'est trop risqué. Autant recommencer un raisonnement des le début, c'est plus long mais beaucoup moins risqué.
    Je suis d'accord que dans un tourniquet il peut se passer d'autres choses que les forces dans les coudes. Mais, pour l'instant je ne vois pas quoi.
    Cordialement.
    LPFR

  36. #30
    Bernard de Go Mars

    Re : tube dans l'eau

    Merci, cher LPFR, pour ta réponse.

    Le plus important est bien que tu réalises ton expérience.
    Il y a un petit problème avec celle-ci, d'ailleurs, parce que Feynman proposait toujours de réfléchir à un anti-tourniquet à eau. Je pense que dans les circonstance où tu testeras le tien on sera en fluide (l'air) incompressible et donc que l'eau et l'air donneront les mêmes résultats... Mais il faut se méfier...

    Je ne suis pas d'accord avec toi sur l'aspect dissipateur d'énergie de la panique dans le coude du tunnel : je parlais de la force ressenti par l'homme du coin et, bien que cette expérience mentale soit (nécessairement) théorique, je ne comptais pas que sa cage thoracique renvoie élastiquement les paniqués un par un. Je voulais juste faire sentir la force qu'exerce sur l'homme de coin la modification du vecteur vitesse de la foule.

    J'en parlais d'ailleurs avec un peu d'antécédents parce que j'ai calculé de cette façon intuitive, il y a quelque temps, la réaction exercée sur un coude de conduite par un fluide : j'avais quantifié simplement la force centrifuge exercée par chaque tranche de saucisson de fluide dans son mouvement de virage dans le coude. Et bien sûr j'avais retrouvé le même résultat que le résultat officiel dont la démonstration est assez complexe (pour moi) (courbe enveloppe et tout ça)...
    Lorsque l'on peut faire de l'intuitif, pour moi c'est beaucoup plus formateur...

    D'ailleurs, je ne crois pas me tromper en soutenant que la force est proportionnelle au carrée de la vitesse :
    -->proportionnelle à la vitesse à cause du Delta V de ta formule de 11h 37 hier
    --> et encore proportionnelle à la vitesse à cause de la présence de la vitesse dans le Débit Massique dm/dt .

    Sinon, d'ailleurs, ça ne marcherait pas du point de vue dimensionnel !

    J'espère que tu réussiras à monter ton expérience. Le résultat nous intéresse beaucoup.
    Mais il ne faut pas oublier l'expérience qu'a déjà réalisée Sitalgo (voir le dessin de son expérience). Et les miennes, simplissimes (que j'engage chacun à reproduire).

    Ensuite il faudra trouver une unité à tout ça !

    Notes que tu n'étais pas obligé d'utiliser un roulement à billes. Un pivot aurait suffit pour le blocage axial et autrement les pertes de fluide par le jeu diamétral entre le tube dormant et le tube tournicotant aurait assuré la lubrification de leur contact...

    Et n'oublions pas Gilgamesh qui a dit :"le liquide du bassin va acquérir un moment de rotation, donc d'un point de vue conservatif le dispositif doit acquérir la vorticité inverse".

    Il faut aussi le remercier, car c'est ce genre de raisonnement extérieur au problème qui peut nous assurer que le monde est en équilibre viable. Et c'est une aide importante à la réflexion (conservation des énergies).

    Amicalement,

    Bernard de Go Mars !

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