Quantité de mouvement!

[EspritTordu]

Bonjour,


Encore une question au sujet de la quantité de mouvement...

Toutes les propulsions "sans appui" qu'on trouve dans les avions, les sondes et autres satellites spatiaux sont toutes, semble-t-il, basées sur le principe de Newton de réaction et celui de l'obligation de céder une quantité de mouvement à l'environnement pour pourvoir avancer.

il y a souvent une image pour décrire le principe des fusées : on considère une mer d'huile, où il n'y pas la moindre vague possible, au milieu, vous vous trouvez dans une barque remplie de charges amovibles, disons des tonneaux de masse de masse égale. Votre barque est immobile. Mais si il vous prend à l'idée de jeter par dessus bord ces tonneaux, le plus rapidement possible, alors votre barque avancera dans le sens inverse où vous envoyer les tonneaux. La barque s'allège d'autant que vous lachez la masse des tonneaux à l'eau.

Maintenant, je me pose la question si on ne peut pas avancer avec un principe basé sur l'attraction au lieu de la réaction: voyez plutôt, je reprends l'image de la barque (c'est plus facile pour expliquer...) :
C'est la même scène que précédemment, si ce n'est que la barque est vide de tonneau, de masse à jeter par dessus bord, à la mer. Cette fois-ci, il y a une autre barque identique, de masse similaire, au loin. Si je lui jette une corde dont la masse est nulle (je me le permets dans cette expérience de pensée)). Si les deux barques sont liées et que je tire dessus la corde, alors que je suis dans la première barque, les deux barques ne se seront-elles pas déplacées de la moitié de la distance qui les séparaient? Autrement formulé, ma barque aurait avancer d'une distance d/2 si d était la distance initiale qui séparait les deux barques?

Finalement, j'ai déplacé je pense ma barque et elle n'a pas plus de vitesse et d'accélération.

Mais c'est vrai que si la distance entre les deux barques n'est pas infinie, tout comme la corde qui la relie (la force d'attraction), le déplacement est limité. J'ai pensé alors à cela. Soit le système suivant : une barre sur AB dont à l'extrémité A se trouve enfilé, comme des perles, une masse m qui peut se mouvoir idéalement sur le segment AB. A l'extrémité opposée se trouve un attracteur (petit diront certains...), non lié cependant au segment AB au niveau de B. L'attracteur, le segment AB et les masses forment bien un tout. L'attrateur est relié mécaniquement au segment AB par une liaison pivot, qui permet à la barre AB de tourner sur elle même, faisant passer devant l'attracteur le point A et le point B succesivement.
Dans mon scénario, la masse m en A est attiré vers B par l'attracteur. L'ensemble de l'engin avance pour moi... Lorsque m arrive en B et que les chocs sont amortis par la force attractive continue, l'attrateur se coupe et on réinitialise le cycle en faisant pivoter AB de manière que m, qui se trouve sur maintenant B laisse place au point A à coté de l'attracteur : on se retouve dans la situation initiale où B à pris la place de A. On a donc un segment BA où du côté B se trouve une masse m, et du côté A se trouve, non lié, l'attracteur..... on recommence.
il faut ajouter que pour compenser le moment cinétique du pivot, il faut envisager de doubler le système par un autre système jumeau, où la rotation du pivot se ferait en sens inverse.


Alors j'en arrive à ma question : Est-ce que si on dispose d'une source d'énergie embarquée infinie assurant le fonctionnement du système, on a un engin qui se déplace infiniment? ou alors vibre-t-il seulement? Peut-on avoir un mouvement sans céder une quantité de mouvement?

Merci d'avance pour vos avis.
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[invitecd48a014]

Ce qui est bien quand on cede une petite quantité de mvt c'est que souvent aussi on cede de la masse (Cf l'equa diff de la fusé photonique en relativité restreinte).
Euh j'ai pas bien compris le deuxieme exemple

[calculair]

Tu peux tourner ton problème dans tous les sens, si tu considères le centre de gravité de toutes les masses de ton système , quand tu les deplaces les masses le centre de gravite ne bouge pas.

Si ton système comprends 2 masses, et comme l'action = la reaction les 2 masses se deplaceront l'une par rapport à l'autre, mais le centre de gravite des 2 masses reste immobile

[Aroll]

Bonjour,
Acte 1: L'attracteur communique une certaine quantité de mouvement à la masse m, en réaction l'ensemble de "l'engin" se déplace légèrement en direction de la masse m.
Acte 2: arrivée en B la masse m doit être arrêtée d'une manière ou d'une autre, et même si l'arrêt est amorti, cela signifie que la masse m a rendu l'intégralité de la quantité de mouvement qui lui avait été communiquée par l'attracteur, ce qui provoque l'arrêt total de "l'engin" (équivalence exacte des normes des quantités de mouvement de l'engin et de la masse coulissante mais sens inverse).
Acte 3: "Extinction" de l'attracteur et rotation de la barre pour ramener la masse m loin de l'attracteur; malgré la trajectoire incurvée, c'est exactement équivalent au renvoi de la masse m à l'autre bout de la barre, ce qui provoque, en réaction, un déplacement de l'ensemble de l'engin dans l'autre sens, donc cette fois... en arrière.
Acte 4: arrêt de la rotation de la barre pour positionner la masse m à l'opposé de l'attracteur. Cet arrêt est une décélération qui restitue l'intégralité de la quantité de mouvement, acquise par la masse m pendant le demi tour, à l'ensemble de l'engin, provoquant l'arrêt total du mouvement de recul (encore équivalence exacte des normes des quantités de mouvement de l'engin et de la masse coulissante mais sens inverse).
L'engin est de nouveau à l'arrêt, et un calcul fin montrerait que l'engin est, après son "aller et retour", revenu exactement au même endroit qu'au départ.
Il est impossible d'échapper au principe de conservation de la quantité de mouvement, ce qui signifie que si, au départ, la quantité de mouvement de l'ensemble de ton système (engin + masse coulissante) est nulle, alors elle restera toujours nulle, tout ce que tu peux faire pour propulser ton engin, c'est de communiquer une certaine quantité de mouvement dans un sens à ta masse pour en récupérer exactement autant dans l'autre sens pour ton engin, et laisser partir indéfiniment ta masse avec sa quantité de mouvement sans plus jamais vouloir la récupérer, dés que tu la récupères, tu t'arrêtes.
Cela n'est possible qu'en éjectant ta masse dans l'espace, c'est ce que font toutes les fusées qui éjectent continuellement des toutes petites masses qu'on appelle des molécules de gaz.

Amicalement, Alain

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite88ef51f0]

Salut,
Je n'ai pas très bien compris ton exemple, mais pense au fait que si ton "attracteur" attire les masses, alors par réaction les masses exercent une force sur lui. Donc s'il est fixé sur la barque, il y a une force sur la barque.

Peut-on avoir un mouvement sans céder une quantité de mouvement?

Non, la seconde loi de Newton te dit que toute force est en fait une variation de quantité de mouvement.

[LPFR]

Bonjour.
Le "mobiles perpétuels" sont amusants et sont, souvent, des bons exercices de physique. Le jeu consiste à prouver qu'ils ne fonctionnent pas; sans utiliser le principe de conservation de l'énergie, évidemment.
La faille dans votre mobile perpétuel est "on coupe l'attracteur" et "on remet en service l'attracteur". Ceci ne se fait pas gratuitement. Il faut dépenser de l'énergie pour le remettre et on peut en obtenir en le coupant. Vous n'avez qu'à remplacer l'attracteur par un ressort: un ressort qui tire ou qui pousse a de l'énergie potentielle. Quand vous enlevez votre ressort vous pouvez récupérer cette énergie, qu'il vous faudra réinvestir pour le remettre. C'est évidemment vrai pour un ressort, mais aussi pour un champ électrique ou magnétique ou pour un champ gravitationnel. Celui-ci est un peu plus difficile à couper.
Tout compte fait, votre "perpetuum mobile" n'est pas très amusant (il est trop facile).
Au revoir.

[EspritTordu]

Je ne sais pas si je comprends dans le bon sens votre message, mais mon système proposé conserve l'énergie : il a besoin d'une source d'énergie embarqué ou non pour fonctionner, n'est-ce pas?

Merci Alain pour votre message qui met bien les choses au clair.
Le système vibre donc.

Tout le principe de l'engin et effectivement de compenser les quantités de mouvement produits.
Je crois qu'on peut même organiser les actes 1 et 2 comme la phase de "déplacement" et les actes 3 et 4 comme celle du "réarmement". En ce qui concerne ces deux derniers, la rotation n'induit pas de quantité de mouvement sur l'engin si on double le système avec des rotations inversées des axes AB respectifs (les masses prennent appui l'une sur l'autre et non plus sur l'engin lui-même)?

[Aroll]

Bonjour,

Je ne sais pas si je comprends dans le bon sens votre message, mais mon système proposé conserve l'énergie : il a besoin d'une source d'énergie embarqué ou non pour fonctionner, n'est-ce pas?

Il faut toujours de l'énergie, mais en fait, dans ton cas ça a peu d'importance, puisque le système ne peut pas fonctionner du tout, même avec un énorme apport d'énergie.

Merci Alain pour votre message qui met bien les choses au clair.
Le système vibre donc.

Je dirais plutôt qu'il "oscille", mais il ne peut, de toute façon, et au mieux, rien faire d'autre.

Tout le principe de l'engin et effectivement de compenser les quantités de mouvement produits.

Justement, c'est ça le problème, dès que l'on compense, on ne se propulse plus........

Je crois qu'on peut même organiser les actes 1 et 2 comme la phase de "déplacement"

NON, acte 1: léger déplacement de l'engin vers l'avant pendant le déplacement de la masse m vers l'arrière, et cela sur une distance telle que le centre de gravité global (engin + masse m) ne bouge pas d'un poil.
Acte 2: arrêt total de tout mouvement.

et les actes 3 et 4 comme celle du "réarmement"

NON, acte 3: recul de l'engin pendant le renvoi (même si ce renvoi se fait selon un mouvement circulaire) de la masse m, et cela sur une distance telle que le centre de gravité global (engin + masse m) ne bouge pas d'un poil.
Acte 4: arrêt total de tout mouvement.
Bilan: rien n'a vraiment bougé, le système avance et recule sur une distance strictement équivalente, il revient donc chaque fois à son point de départ. J'espère que cette fois tu as mieux compris.

En ce qui concerne ces deux derniers, la rotation n'induit pas de quantité de mouvement sur l'engin si on double le système avec des rotations inversées des axes AB respectifs (les masses prennent appui l'une sur l'autre et non plus sur l'engin lui-même)?

Si tu places deux systèmes semblables en rotation alternée, l'un des deux tire pendant que l'autre pousse, et vice versa; bilan: cette fois ça n'oscille même plus, ça reste parfaitement fixe.

Amicalement, Alain

[EspritTordu]

et cela sur une distance telle que le centre de gravité global (engin + masse m) ne bouge pas d'un poil

Suggérez-vous que la distance pourrait faire varier le centre de gravité global?

Que le système vibre ou oscille, c'est juste une question d'intensité, non?
Je partage votre avis pour le premier et le second acte, mais j'avoue, je reste cependant perplexe pour les cas suivants.

Si tu places deux systèmes semblables en rotation alternée, l'un des deux tire pendant que l'autre pousse, et vice versa; bilan: cette fois ça n'oscille même plus, ça reste parfaitement fixe.

il ne s'agit pas de rotation alternée, mais de rotation simultanée dont le sens est inversé. J'ai en tête que la rotation d'une masse s'appuie sur l'autre pour continuer le mouvement et non plus sur le reste du système. C'est à l'image, me semble-t-il, de la perceuse électrique dans le vide spatial...

[Aroll]

Bonjour,
J'ai très peu de temps pour répondre, alors je vais être bref.

Suggérez-vous que la distance pourrait faire varier le centre de gravité global?

Pas du tout, tu comprends décidément toujours de travers, je veux simplement dire que ton système ne peut produire aucun mouvement réel, donc que le centre de gravité global de ton système ne bouge jamais.
Pour le dire autrement, lorsque la masse m se déplace dans un sens sur une certaine distance (la longueur de la barre), l'engin se déplace dans l'autre sens sur une distance bien moins grande, mais si tu vérifies où se situe le centre de gravité total du système avant et après le déplacement de la masse m, tu t'aperçois qu'il n'a absolument pas bougé, or c'est seulement si le centre de gravité total bougeait qu'il y aurait réellement un mouvement.

il ne s'agit pas de rotation alternée, mais de rotation simultanée dont le sens est inversé. J'ai en tête que la rotation d'une masse s'appuie sur l'autre pour continuer le mouvement et non plus sur le reste du système. C'est à l'image, me semble-t-il, de la perceuse électrique dans le vide spatial

Fais un dessin.

Amicalement, Alain

[Aroll]

Bonjour,
Je vais t'aider; j'ai fais moi même un dessin représentant ton système tel que tu l'as décrit, et je l'ai joint en image attachée.
L'attracteur est représenté par le rectangle mauve au bas de l'engin.
la masse m est la boule rouge qui glisse sur la tige bleue.
Comme tu peux le voir, ton engin ne fait qu'avancer légèrement puis revenir à sa place à chaque cycle (une ligne tracée au bas le montre clairement).
Remarque: si on tient compte du rapport entre la masse de l'engin et celle de m, l'amplitude du mouvement est même très exagéré, mais ça permet plus de clarté.
Les mouvements de la masse m à l'intérieur de l'engin modifie la distribution des masses, donc la position du centre de gravité de l'ensemble (indiqué par G sur le dessin) par rapport à l'engin lui même, mais ce même centre de gravité ne bouge pas d'un iota par rapport à un référentiel extérieur (la ligne verte le montre).
Si, pour compenser l'effet du renvoi de la masse m vers l'avant, tu rajoutes une autre masse de même valeur sur une autre barre tournant en sens inverse et en décalage d'un demi tour pour qu'elle amène cette autre masse vers l'arrière pendant que la première va vers l'avant (condition sine qua non d'une compensation), tu seras obligé de faire en sorte que les deux masses restent synchronisées; et pour qu'elles restent synchronisées, il faut absolument que pendant que la première masse est attirée par l'attracteur, l'autre soit repoussée dans l'autre sens de la même façon. Ce faisant, tu annules aussi l'effet premier que tu recherchais et plus rien ne bouge.
Par contre, si tu as voulu dire, en parlant de rotation simultanée mais en sens inversé, que les deux masses iraient ensemble vers l'arrière sous l'influence de l'attracteur, puis ensemble vers l'avant, mais en parcourant des demi-cercles de sens opposé; alors saches que cela n'a d'influence que sur l'équilibre latéral de ton engin, mais que du point de vue longitudinal, rien n'a changé, le déplacement vers l'avant des deux masses, même selon une trajectoire courbe, provoque en réaction un recul de l'engin.

Plutôt que de chercher inlassablement des combinaisons de mouvements internes toujours plus compliquées, et qui te laisses croire que ce genre de propulsion est possible, simplement parce que tu omets de tenir compte de tous les effets et de toutes les forces, pourquoi ne partirais-tu pas d'un principe physique simple et plus qu'amplement démontré: le principe de conservation de la quantité de mouvement dont la conséquence, pour ce qui nous intéresse ici, est qu'aucun objet ne peut se propulser s'il n'éjecte pas (fusée) ou ne reçoit pas (voile solaire) de quantité de mouvement. Donc rien n'est possible en interne pur.

Amicalement, Alain

[EspritTordu]

Vous avez raison, voilà un ensemble de schéma pour que chacun puisse bien mettre au clair ce que je décris;

Je ne comprends pas en fait, la rotation des barres: pour moi les barres isolées avec leur masses, oscillent sur leur point de pivot, mais restent finalement à leur même position puisque on considère les mêmes quantités de mouvement mais inversées dans chaque secteur d'angle de 180°, donc celles-ci s'annulent. Le centre de gravité bouge alors pour moi.

[EspritTordu]

J'ai sauté votre dernier message alain C'est effectivement le second cas de rotation qu j'ai en tête ; j'attends la validation de votre image pour la regarder.
Il est vrai que le principe de la conservation de la quantité de mouvement de Newton est très réconfortable et rapide pour résoudre ce genre de problème, mais il reste un principe, une évidence non démontrée (on en connait d'autre qui ont simplement été balayé) ; et surtout, il n'est pas très illustratif et ne me parle pas dans ce cas là... Je cherche surtout à mettre les forces mises en jeu et qui m'échappent à ma compréhension pour que mon système satisfasse ce genre de préjugé théorique.

[Aroll]

Bonjour,

Je ne comprends pas en fait, la rotation des barres: pour moi les barres isolées avec leur masses, oscillent sur leur point de pivot, mais restent finalement à leur même position puisque on considère les mêmes quantités de mouvement mais inversées dans chaque secteur d'angle de 180°, donc celles-ci s'annulent.

Non, si l'on suit bien ta description, il n'y a 180° entre les deux barres que lorsqu'elles sont dans une position transversale par rapport à l'axe de ton engin, elles sont au départ superposées (donc angle nul) puis s'écartent l'une de l'autre jusqu'à atteindre 180° pour ensuite se rapprocher et même se confondre à nouveau en fin de cycle.
Si tu décomposes leur mouvement (demi)circulaire, tu t'aperçois qu'il est à chaque instant le fruit d'une combinaison d'un mouvement latéral (écartement puis resserrement) et d'un mouvement longitudinal (d'arrière en avant). La symétrie des mouvements des deux masses n'annule que les composantes latérales de ces mouvements puisqu'elles se font en sens contraire l'une de l'autre, par contre la composante longitudinale du mouvement (qui ici se fait d'arrière en avant) ne peut être annulée puisque les deux masses vont dans le même sens, c'est à dire d'arrière en avant.
Pour le dire autrement, en décomposant tes mouvements (demi)circulaires en combinaison de mouvements latéraux et longitudinaux, on peut dire que: lorsqu'une des masses s'écarte vers la gauche, l'autre s'écarte vers la droite, et lorsqu'une des masses se rapproche en se dirigeant vers la droite, l'autre se rapproche en se dirigeant vers la gauche; c'est cette stricte inversion de sens qui permet l'équilibre, mais lorsqu'une des masses se dirige vers l'avant, l'autre AUSSI se dirige vers l'avant, il n'y a donc pas de compensation au mouvement longitudinal.
On peut donc assimiler tes deux mouvements (demi)circulaires à un seul mouvement d'arrière en avant, tu es dans une situation strictement équivalente à un simple renvoi vers l'avant d'une masse unique m sur son rail sans avoir besoin de recourir à cet artifice inutile que représentent les mouvements en arc de cercle.
Il y a donc bien à chaque cycle un mouvement vers l'avant de l'engin lorsque la masse est attirée vers l'arrière, et un mouvement vers l'arrière lorsque la masse est ramenée vers l'avant.
Reste à savoir si ces deux mouvements se font sur une distance équivalente s'annulant de fait mutuellement, ou si le fait d'avoir une force d'attraction sur la masse, pendant la première phase, bien plus importante que la force de renvoi en troisième phase peut influencer le résultat final.
Admettons que ton engin fasse 10.000 Kg, et la masse m 100Kg.
L'attracteur attire la masse m avec une force de 100.000N.
la longueur de la barre est de 10 mètres.
Quand l'attracteur agit, il imprime à la masse m une accélération de 100.000/100 = 1000 m/s².
Le parcours de la masse est de 10 mètres (longueur de la barre), et le temps (t) mis par la masse m pour parcourir cette distance est telle que: t² = la distance fois deux divisé par l'accélération, donc t²=10*2/1000=0.02.
Donc t = racine carrée de 0.02 sec.
Par réaction, l'engin reçoit lui aussi une force (vers l'avant cette fois) de 100.000N, puisque sa masse est de 10.000Kg, il subira une accélération de 100.000/10.000=10 m/s². Cette accélération étant en réaction à celle imprimée par l'attracteur à la masse m elle durera donc le même temps que le mouvement de la masse m, donc racine carrée de 0.02 sec.
L'engin se déplacera donc sur une distance égale à 1/2 a t², donc 1/2*10*0.02 = 0.1 mètre.
On renvoie alors la masse m vers l'avant, avec douceur, donc avec une force de seulement 200 N, soit 500 fois moins forte que la force qui avait été appliquée à la masse m par l'attracteur en phase un. Cette force de 200 N imprimera à la masse m une accélération modeste de 200/100 = 2 m/s².
On peut utiliser la même formule que précédemment pour calculer le temps nécessaire à ramener la masse m à l'avant:
t² = 10*2/2 = 10, donc t = racine carrée de 10.
En réaction, l'engin recevra aussi une force de 200 N dirigée cette fois vers l'arrière.
Cette force imprimera à l'engin une très faible accélération de 200/10.000 = 0.02 m/s² pendant un temps égal à celui du renvoi de la masse vers l'avant, soit: t = racine carrée de 10 secondes, et t² = 10.
L'engin reculera donc de: 1/2*a*t² = 1/2*0.02*10 = 0.1 mètre!!
Conclusion: l'engin a reculé de la même distance exactement que celle qu'il avait gagnée en avançant; il est revenu à la case départ alors que la force qui l'a ramené vers l'arrière était cinq cent fois plus faible que la force qui l'avait poussé vers l'avant, c'est la différence de durée qui a compensé, et si l'on refait le calcul avec d'autres valeurs pour les forces, on retombe toujours sur les même valeurs, ce qui prouve l'impossibilité de remettre en cause le principe de conservation de la quantité de mouvement.

Il est vrai que le principe de la conservation de la quantité de mouvement de Newton est très réconfortable et rapide pour résoudre ce genre de problème, mais il reste un principe, une évidence non démontrée (on en connait d'autre qui ont simplement été balayé) ; et surtout, il n'est pas très illustratif et ne me parle pas dans ce cas là... Je cherche surtout à mettre les forces mises en jeu et qui m'échappent à ma compréhension pour que mon système satisfasse ce genre de préjugé théorique.

NON, ce n'est pas un préjugé, c'est un principe vérifié et revérifié un nombre incalculable de fois dans un nombre incalculable de cas différents (et plus complexes que les tiens)par des scientifiques totalement imperméables à quelques préjugé que ce soit
Amicalement, Alain

[EspritTordu]

C'est une question de vocabulaire : pour moi, un principe physique, comme le temps absolu universel, est une évidence que l'on accepte par défaut de pouvoir la réfuter ou la démontrer. C'est un "préjugé" puisque on l'accepte pour pouvoir poursuivre la démonstration. Mais il certain, que de nombreuses expériences dédiées, peut-être exclusivement, à ce principe ont conforté la pertinence de ce principe aux échelles étudiées, à notre échelle. Maintenant, je garde à l'esprit que la relativité à mis fin au principe de temps universel de Newton en considérant son propos à l'échelle de la vitesse de la lumière me semble-t-il!
Mais tout cela est un peu hors propos, ma seule et simple ambition, ici, c'est d'avoir une vision claire du jeu des forces de mon système pour m'expliquer pourquoi il n'avance pas et oscille.

J'ai du mal à accepter ce que vous me décrivez pour la rotation des masses à 180° (par rapport à leur position initiale, c'est un demi tour, oui)... Car j'ai la conviction encore que si on isole le système de rotation des masses du reste de mon système (on ne considère plus l'attracteur...), et on fait tourner les masses, le système oscillera, comme son centre de gravité ; bref, il n'y a pas de déplacement, non?
Mais si je comprends bien ce que vous me dîtes, selon vous, les masses en rotation auraient tendances à déplacer le centre de gravité du système de rotation des masses, bel et bien suivant un mouvement non oscillant : les masses sur leur phase de retour (dans le secteur de droite si on considère le cercle décrivant leur trajectoire et que celui-ci est divisé à la verticale divisant le disque du cercle avec un secteur de 180° à droite, et un à gauche, vu de dessus) induisent une quantité de mouvement rétrograde, et, selon vous, lorsqu'elles passent dan le secteur de gauche, elles compensent la précédente quantité de mouvement et arrêtent le déplacement de l'ensemble masses et barres ; tout compte fait, si je comprends bien, le système de rotation s'est bien déplacé, lorsqu'il est alors à l'arrêt, d'une certaine distance, même si il n'a plus de quantité de mouvement à la fin (il est immobile); si on multiplie les rotations n'a-t-on pas paradoxalement un mouvement sacadé étrange? Une chose m'échappe je crois

[LPFR]

Bonjour.
Permettez-moi de mettre ma cuillère dans votre discussion.
En fait le terme "préjugé" que vous utilisez, n'est pas très scientifique. Vous pouvez plutôt l'appeler "postulat". Ce sont, effectivement des affirmations que l'on accepte comme vraies et que l'on ne peut pas démontrer avec les autres postulats de la théorie. C'est plus clair en géométrie euclidienne. L'affirmation que "par un point extérieur à une droite il passe une et une seule droite parallèle" est un postulat (et non un préjugé). On ne peut pas démontrer ni sa véracité ni sa fausseté avec les autres postulats.
Les lois de Newton sont les postulats de la physique newtonienne. Vous ne pouvez pas ni les démontrer ni les infirmer. La seule chose que vous pouvez faire est de vérifier s'ils collent à la réalité. C'est ce qu'ils font aussi longtemps que les vitesses restent faibles (lumière, Einstein, etc.).
Si vous refusez un des postulats (lois) de Newton, je vous vois mal utiliser les autres. Il vous faudra un ensemble cohérent de postulats pour les remplacer. C'est ce qui a fait, avec une réussite certaine, M. Einstein. Mais même se idées ne reçoivent pas encore le nom de lois, y ne sont qu'au stade de "théorie".
Trêve de baratin. Les lois de Newton fonctionnent merveilleusement bien pour des vitesses faibles, et tous les mouvements sur terre et dans l'espace ne font que confirmer leur justesse et leu précision dans la description du monde dans lequel on vit.
Donc je me sens sur de moi-même quand j'utilise les lois de Newton pour analyser votre problème, et j'applique sans restriction les lois de conservation qui en dérivent. Et je suis prêt à parier lourd que ces lois s'appliquent.
Vous ne pouvez pas affirmer qu'une des lois de Newton ou une de ses conséquences ne s'y appliquent pas. Si vous le faites, il faut fournir une théorie complète à sa place. Jusqu'à maintenant, les messages que vous avez reçu, notamment ceux d'Aroll sont très bons, et ils auraient du vous convaincre.
Au revoir.

[Aroll]

Bonjour,

J'ai du mal à accepter ce que vous me décrivez pour la rotation des masses à 180°

Moi, j'ai surtout l'impression que tu as du mal à comprendre, mais je ne sais pas comment faire encore plus simple.

Car j'ai la conviction encore que si on isole le système de rotation des masses du reste de mon système (on ne considère plus l'attracteur...), et on fait tourner les masses, le système oscillera, comme son centre de gravité ; bref, il n'y a pas de déplacement, non?

Si on isole le système de rotation des masses, et qu'on le fait tourner, il oscillera bien évidement puisque les deux masses passent ensemble d'une extrémité à l'autre, même si c'est par deux chemins différents, mais elles se retrouvent bien ensemble à une extrémité puis à l'autre, alors que pour obtenir un équilibre sans oscillation, il faudrait qu'elles soient toujours en opposition et jamais ensemble du même côté.
De plus, ton système de rotation de masses ne peut tourner tout seul, il lui faut quelque chose qui fasse office de moteur, quand tu parles de le faire tourner "seul", je suppose que tu penses l'équiper d'une sorte de moteur, et tu admets que cela ne produira aucun mouvement vrai, seulement une oscillation.
Sache donc que lorsque ton système est complet, donc avec son attracteur, tu es exactement dans la même situation, tu as simplement remplacé le moteur unique qui faisait tourner ton système de rotation de masses par deux moteurs, spécialisés chacun dans une partie seulement du cycle dont l'un est l'attracteur, et le fait qu'un partie du cycle soit une rotation à 180° et l'autre une translation n'y change strictement rien, car, comme je te l'ai dit, la rotation à 180° que tu décris n'a, in fine, d'autres conséquences que de ramener les masses de l'arrière jusqu'à l'avant, les autres composantes du mouvement de rotation à 180° se compensant mutuellement par symétrie.
L'exemple chiffré montre aussi que: même si l'attracteur agit avec une grande force pendant sa période d'action, et que par contre le système de rappel des masses agit avec douceur lorsque c'est à lui de travailler, ils induisent quand même tous les deux un déplacement de même longueur exactement (mais de sens contraire).

Mais si je comprends bien ce que vous me dîtes, selon vous, les masses en rotation auraient tendances à déplacer le centre de gravité du système de rotation des masses, bel et bien suivant un mouvement non oscillant : les masses sur leur phase de retour (dans le secteur de droite si on considère le cercle décrivant leur trajectoire et que celui-ci est divisé à la verticale divisant le disque du cercle avec un secteur de 180° à droite, et un à gauche, vu de dessus) induisent une quantité de mouvement rétrograde, et, selon vous, lorsqu'elles passent dan le secteur de gauche, elles compensent la précédente quantité de mouvement et arrêtent le déplacement de l'ensemble masses et barres ; tout compte fait, si je comprends bien, le système de rotation s'est bien déplacé, lorsqu'il est alors à l'arrêt, d'une certaine distance, même si il n'a plus de quantité de mouvement à la fin (il est immobile); si on multiplie les rotations n'a-t-on pas paradoxalement un mouvement sacadé étrange? Une chose m'échappe je crois

Ouh là là que c'est confus.
Pour faire bref, et clair, comme je te le montre dans l'exemple chiffré, ton engin avance d'une certaine distance à chaque fois que l'attracteur attire les masses, puis il recule de la même distance exactement à chaque fois que les masses reviennent en position avant, et cela quelque soit la différences entre la force de l'attracteur et celle du système de rappel.
Bilan un pas en avant, puis un pas en arrière, et chaque fois le même pas.


Amicalement, Alain

[Aroll]

Bonjour,
Une dernière tentative pour te faire comprendre qu'en ramenant tes masses vers l'avant, tu produit une poussée vers l'arrière, même s'il s'agit d'un mouvement circulaire.
Tu prends une barque, et tu l'équipes de roues pour qu'elle puisse se déplacer sur la terre.
Il est possible d'utiliser des rames "normales" pour avancer du moment qu'elles touchent le sol pour prendre appui dessus.
Mais tu peux transformer les rames de manière à réaliser quelque chose dont le fonctionnement ressemble à ton système, il suffit de les modifier comme ceci:
Tu enlèves les extrémités plates des rames, et tu les remplaces par des roues totalement libres de tourner sans la moindre résistance autour de l'axe constitué par le "bâton" de la rame.
Pour être encore plus sûr que tes nouvelles "rames à roue" n'accrochent pas le sol malgré le fait qu'elles tournent parfaitement librement, tu mets ta barque sur une patinoire parfaitement glissante.
Désormais, lorsque tu rames, tu entraînes simplement deux roues parfaitement libres de tourner dans un mouvement en arc de cercle identique à celui qu'ont les masses dans ton système, et puisque le sol est glissant, il n'y a aucun risque "d'accrocher" le sol si d'aventure les roues n'étaient pas assez libres.
Pourtant, chaque fois qu'en ramant, tu amèneras les deux rames-roues vers l'avant, tu reculeras (voir dessin en pièce jointe); il suffit, pour t'en convaincre que tu imagines que les roues soient extrêmement lourdes, tu comprends intuitivement que même si les roues tournent très facilement, et que le sol est parfaitement lisse, il te faudra fournir, sur les rames, un effort d'autant plus important que leur masse donc leur inertie est importante, et cela sans avoir besoin d'accrocher le sol; c'est cet effort qui sera transmis à la barque la faisant reculer.
Si, lorsque les roues sont en avant, tu les ramènes brusquement, et en ligne droite, cette fois, vers toi grâce à une traction brève et très très intense sur tes rames, la barque avancera brièvement et tu te retrouveras dans le cas de ton engin: un "saut" en avant lorsque tu tires brusquement sur les rames pour ramener les roues vers toi, suivi d'un déplacement vers l'arrière plus lent mais plus durable, et in fine sur la même distance, lorsque tu "rames" classiquement avec les lourdes roues aux extrémités.
Relis les calculs que je t'ai donné, pour voir que les deux déplacements de sens contraires sont bien de même longueur prouvant qu'il n'y a pas de vraie propulsion.

Amicalement, Alain

[EspritTordu]

Merci pour votre ténacité, je crois que j'y suis (Enfin dîtes-vous!) : je ne comprenais pas pourquoi la rotation complète d'une masse oscille aussi : en fait, lorsqu'une masse passe le premier cadran, la barque va vers l'arrière, lorsqu'on arrive au second, on va vers l'avant, puis au troisième, vers l'arrière et au dernier vers l'avant : tout s'annule sur un tour complet et... un demi-tour aussi. Mon tort était de discuter de la poussée sur des demi-cercles au lieu de quarts.
En considérant cela, effectivement, au lieu de parler d'attracteur (de mouvement de translation) et d'une rotation, autant parler de translation totalement ou seulement de rotation (un même moteur pour tout). Je comprenais pour la translation, mais je butais alors jusqu'ici sur la rotation.

Bonjour.
Permettez-moi de mettre ma cuillère dans votre discussion.
En fait le terme "préjugé" que vous utilisez, n'est pas très scientifique. Vous pouvez plutôt l'appeler "postulat". Ce sont, effectivement des affirmations que l'on accepte comme vraies et que l'on ne peut pas démontrer avec les autres postulats de la théorie. C'est plus clair en géométrie euclidienne. L'affirmation que "par un point extérieur à une droite il passe une et une seule droite parallèle" est un postulat (et non un préjugé). On ne peut pas démontrer ni sa véracité ni sa fausseté avec les autres postulats.
Les lois de Newton sont les postulats de la physique newtonienne. Vous ne pouvez pas ni les démontrer ni les infirmer. La seule chose que vous pouvez faire est de vérifier s'ils collent à la réalité. C'est ce qu'ils font aussi longtemps que les vitesses restent faibles (lumière, Einstein, etc.).
Si vous refusez un des postulats (lois) de Newton, je vous vois mal utiliser les autres. Il vous faudra un ensemble cohérent de postulats pour les remplacer. C'est ce qui a fait, avec une réussite certaine, M. Einstein. Mais même se idées ne reçoivent pas encore le nom de lois, y ne sont qu'au stade de "théorie".
Trêve de baratin. Les lois de Newton fonctionnent merveilleusement bien pour des vitesses faibles, et tous les mouvements sur terre et dans l'espace ne font que confirmer leur justesse et leu précision dans la description du monde dans lequel on vit.
Donc je me sens sur de moi-même quand j'utilise les lois de Newton pour analyser votre problème, et j'applique sans restriction les lois de conservation qui en dérivent. Et je suis prêt à parier lourd que ces lois s'appliquent.
Vous ne pouvez pas affirmer qu'une des lois de Newton ou une de ses conséquences ne s'y appliquent pas. Si vous le faites, il faut fournir une théorie complète à sa place. Jusqu'à maintenant, les messages que vous avez reçu, notamment ceux d'Aroll sont très bons, et ils auraient du vous convaincre.
Au revoir.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Postulat
http://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_%28philosophie%29
Il semblerait que la notion de principe (à l'origine philosophique) recouvre la notion de postulat et d'axiome. Dans ce dernier on n'a pas l'intention de démontrer ce qu'on avance.
Il semblerait d'ailleurs que le terme postulat et axiome soit un vocabulaire mathématique plus que physique où le terme principe seul est préféré à ces deux derniers.

[EspritTordu]

J'aimerais revenir sur le sujet si vous le permettez s'il vous plaît...

Que se passe-t-il dans le cas suivant : on ne considère plus ni la barque et mon système attracteur ; les barres-rames sont désormais reliées l'une à l'autre en un point A où l'une est le rotor d'un moteur électrique (dû moins son extrémité) et l'autre respectivement le stator du même moteur. Les barres-rames sont toujours chargées avec une masse mobile à leur autre extrémité. Si le moteur est alimenté, dans ce cas présent, le mouvement d'une masse induit celui de l'autre masse, et on peut dire que la masse prend appui sur l'autre pour avancer, non? Disons, qu'on effectue le mouvement des bras tel que dans mon système : les deux bras tournent en sens inverse, de -90° à -270° et de 270° à +450° ; on fait un demi tour. En respectant, le principe de la conservation de la quantité de mouvement, en ne considérant seulement ces barres en pivot confondu, le système, le point A, reste immobile, non?

[invite8c514936]

Salut,

Je ne suis pas sûr de vraiment visualiser la géométrie que tu proposes, mais la réponse à ta question est non. Ce qui reste immobile par conservation de la quantité de mouvement dans un système isolé, c'est le centre de masse, pas le point d'attache.

[Aroll]

Bonjour,
Moi non plus, je ne suis pas sûr de bien visualiser ton nouveau truc, alors, s'il te plaît, fais un dessin.
Mais je te dis d'avance que quoique tu fasses, et quelque soit la complexité du nouveau système que tu vas proposer, il ne pourra assurer aucune propulsion puisqu'il ne respecte pas le principe de conservation de la quantité de mouvement.

Amicalement, Alain

[EspritTordu]

Je ne suis pas sûr de vraiment visualiser la géométrie que tu proposes, mais la réponse à ta question est non

Le tout est de savoir pourquoi!

Mon système est des plus simples : on prend un moteur électrique sur lequel on "soude par la pensée", une barre sur le stator, et une autre sur le rotor. Sur ces barres, on a des masses mobiles qui peuvent bouger en translation sur ces axes idéalement, sans jamais pour autant s'en échapper.

Si on regarde par dessus le système, les barres sont alignées vers le bas toutes deux, et leur masses se trouvent aussi vers le bas. On met le moteur électrique en route de manière à déplacer les masses (et les barres) vers le haut. Cependant les barres tournent en sens inverse, de manière que la barre de gauche passe par le secteur gauche (vu de dessus) et celle de droite par celui de droite pour arriver toute deux en même temps en haut.

Le système reste immobile, le point de pivot des barres, le centre de gravité du moteur, reste immobile, non?

[invite8c514936]

Le tout est de savoir pourquoi

C'est la suite de ma phrase, que tu n'as pas recopiée...

Le système reste immobile, le point de pivot des barres, le centre de gravité du moteur, reste immobile, non?

Si le point de pivot est confondu avec le centre de gravité, alors oui... Quel intérêt ? Enfin, je demande ça, mais je ne suis pas sûr que tu aies vraiment essayé de comprendre ce qu'on te raconte sur la conservation de la quantité de mouvement...

Et puis bon sang, fais un dessin, là c'est incompréhensible : si je te dis

j'attache une masse au milieu du segment formé par une barre et une autre barre, les deux pouvant pivoter dans la direction parallèle à la masse, selon des axes perpendiculaires

tu comprends quelque chose, toi ??

[Aroll]

Bonjour,
D'après ce que je comprends, ton système ressemble au dessin que j'ai joint en image attachée. si tel est le cas, dès le démarrage de ton moteur, il subira une force vers le bas en réaction à "l'envoi" des deux masses vers le haut.
Si la rotation s'arrête lorsque les deux masses sont en haut, le mouvement vers le bas s'arrête aussi et si tu vérifies la position, par rapport à un référentiel extérieur, du centre de gravité de l'ensemble avant et après, tu verras qu'il n'a pas bougé d'un frifrelin. la légère descente du moteur à compensé exactement la remontée des deux masses pour maintenir immuable, la position du centre de gravité.
Si la rotation se poursuit, les masses se croisant deux fois par tour, une fois en bas et une fois en haut, l'ensemble va osciller autour de son centre de gravité toujours fixe.

Amicalement, Alain

[Aroll]

Rebonjour,
Pour être complet, je rajoute quelques précisions sur les différents cas de figure évoqués précédemment, à savoir:
1) Le départ arrêté, masses en bas, et arrêt dès que les masses sont en haut.
2) La rotation contrarotative continue.

Dans le cas numéro un, on a une poussée vers le bas sur le moteur qui commence à un niveau modeste au démarrage, augmente ensuite pour atteindre un maximum lorsque les deux bras sont horizontaux, puis diminue et s'inverse pour stopper le déplacement vers le bas lorsque les deux bras sont en position haute.
De plus, lorsque le système s'arrête "bras en l'air", le moteur s'est déplacé vers le bas d'une distance telle qu'elle a ainsi compensé exactement le déplacement des deux masses de bas en haut afin de maintenir le centre de gravité de l'ensemble exactement au même endroit qu'au début.
Dans le cas numéro deux, on a une rotation continue à régime constant de masses qui ne peuvent s'équilibrer mutuellement car il faudrait pour cela qu'elles soient opposées en permanence, ce qui n'est pas le cas; elles sont la plupart du temps du même côté, et même se croisent (elles sont à ce moment là superposées donc forcément du même côté). Cela provoque une oscillation continue du système autour du centre de gravité qui lui ne bouge toujours pas.
L'autre différence entre les deux cas, c'est que pour le premier, le moteur étant tout d'abord à l'arrêt, il y a, au démarrage, et pendant au moins quelques instants, une accélération tangentielle qui est communiquée aux masses.
Lorsque les deux bras se trouvent à l'horizontale, cette accélération tangentielle est dirigée exactement vers le haut, et c'est à ce moment que la force de réaction vers le bas est maximale.
Dans le deuxième cas, par contre, il n'y a pas d'accélération tangentielle puisque la rotation se fait à régime constant, seule existe l'accélération centripète qui entraîne en réaction une force centrifuge, et c'est cette force centrifuge qui entraîne l'oscillation (je sais, c'est une force fictive, une réaction d'inertie à l'accélération centripète mais elle bien pratique ici). Cette force centrifuge agit exactement dans l'axe des barres.
La conséquence, c'est que si la force vers le bas (pour prendre cet exemple) est maximale lorsque les bras sont à l'horizontale dans le premier cas, elle le sera lorsque les deux masses se croisent en bas dans le deuxième cas.
Cette différence peut parfois être source d'incompréhension.

Amicalement, Alain

[EspritTordu]

Ce qui reste immobile par conservation de la quantité de mouvement dans un système isolé, c'est le centre de masse, pas le point d'attache

Dans un système fusée, le centre de masse ne reste-t-il pas aussi immobile? La différence , c'est que l'on n'a plus un système isolé (ou plutôt indépendant), mais deux (au minimum), n'est-ce pas? On divise le système en petits sous-systèmes...

Merci Alain pour ces schémas; c'est ce que j'ai en tête et je comprends mieux ce que veux dire deep_turtle ci-dessus. Votre schéma l'illustre, le centre de gravité reste immobile! Finalement, on a juste interchangé la place des masses et celui du pivot. L'engin ne se déplace pas.

Une dernière variante du système : Si les barres sont de masse nulle, le pivot aussi (ou sinon négligeable devant les masses mobiles), on fait le cycle décrit par votre schéma : à l'étape 5 cependant, les barres se détachent du pivot actuel ; le nouveau pivot est fixé au centre des masses mobiles bleues; celles-ci tournent sur elles-même et tout est équilibré (ou presque) puisque les masses tournent sur leur centre : en rotation sur elles-mêmes, elles entrainent les bras jusqu'à l'horizontal (de masse nulle) où désormais les masses glissent jusqu'à l'autre extrémité ; le pivot reste identique : on se retrouve dans le cas 1 du schéma : on est toujours immobile?

[invite8c514936]

Dans un système fusée, le centre de masse ne reste-t-il pas aussi immobile?

Le centre de masse de quel système ?

La différence , c'est que l'on n'a plus un système isolé (ou plutôt indépendant),

Difficile de répondre sans savoir de quoi tu parles, cf question précédente.

PS : au vu de ta signature, je commence à comprendre pourquoi les discussions tendent parfois à s'enliser...

[Aroll]

Bonjour,
SI j'ai bien compris, ce dont tu parles doit correspondre au dessin que j'ai joint en image attachée.
De 1 à 5, on a ce qui avait été décrit précédemment, et la fusée recule de la distance exactement nécessaire à maintenir le centre de gravité immuable.
En 6, les deux barres se séparent du moteur qui leur servait de pivot comme tu l'imaginais, et le nouveau pivot est fixé à l'avant, là ou se trouve désormais les masses bleues.
De 7 à 8, le mouvement vers l'avant des deux barres (très légères as-tu dis) produit un recul d'autant plus faible, mais néanmoins réel (petite flèches rouges) de la fusée (toujours de manière à conserver le centre de gravité au même endroit par rapport à un référentiel extérieur).
En 8, les deux masses coulissantes se déplacent vers l'extrémité des barres (comme tu l'as voulu).
De 9 à 11, les masses se déplacent vers l'avant selon une trajectoire courbe, et en réaction la fusée recule encore (grosses flèches rouges) de manière à conserver le centre de gravité au même endroit par rapport à un référentiel extérieur (comme d'hab.).
Si tu recommences un nouveau cycle, puis un autre, etc.. tu finiras par avoir tes barres et tes masses dans le nez de la fusée, qui elle aura reculé de la distance exacte qui permet au centre de gravité du système de n'avoir toujours pas bougé d'un poil.

PS : au vu de ta signature, je commence à comprendre pourquoi les discussions tendent parfois à s'enliser...

C'est pourquoi je déploie tant d'effort pour lui offrir des explications les plus accessibles, les plus "basiques" possible, mais malgré tout ça dure, c'est sans cesse à recommencer, et je ne vois pas comment "vulgariser" encore plus sans risquer d'avoir des explications confuses parce que trop longues et trop fouillées.

Amicalement, Alain

[EspritTordu]

Citation:
Dans un système fusée, le centre de masse ne reste-t-il pas aussi immobile?

Le centre de masse de quel système ?

Le système global fusée + masse expulsée.

Merci Alain, je crois que cela est plus clair : on revient toujours à recentrer le centre de masse de l'ensemble.