Bonsoir,
Je n'aimerais pas vous désobliger, mais vous venez de consacrer 5 pages de posts, suite à une question posée par un personnage on ne peut plus arrogant, nommé merou, qui n'est plus intervenu une seule fois et qui n'a jamais donné de réponse. Les trolls, vous connaissez ?
PS : Il nous dit pouvoir attendre, moi je le laisserais attendre !
En fait, on avait complètement oublié la question initiale
Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.
Je n'ai pas dit que l'énergie potentielle de gravitation se mesure par rapport à la perpendiculaire au fleuve, mais que le point référence est propre à chaque endroit du fleuve et la ligne longitudinale de référence suit la pente du fleuve.Envoyé par Pio2001
Pour dire qu'un objet qui flotte a la même énergie potentielle par rapport à la portion de fleuve où il se trouve et où que soit cette portion.
Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.
Ben justement, on discute en l'attendant.
Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.
On peut poursuivre dans cette voie... il faut définir la nature de cette énergie potentielle, et les forces qui en découlent.
Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.
Re,Et bien, si l'on poursuit dans cette voie (d'eau, mais c'était obligé ...), alors on peut dire que si on laisse le bateau descendre, il descend parce qu'il est entraîné par l'eau (viscosité) ET parce que c'est en pente. Et DONC, pour aller dans l'autre sens, il lui faut fournir de l'énergie pour lutter contre le courant (viscosité) ET pour remonter la pente. Et redonc, il faut bien que le moteur apporte l'énergie potentielle que le bateau acquiert ... Non ?
Il n'y a rien à redéfinir sinon le repère d'origine.
Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.
On a vu que c'était le volume d'eau déplacé qui lui apportait cette énergie en le repoussant vers le haut.
Si c'était le moteur, il y aurait violation de la conservation de l'énergie (et possibilité de construire un mouvement perpétuel produisant une énergie infinie avec une écluse en parallèle au fleuve).
L'énergie potentielle de pesanteur varie selon la verticale, l'énergie potentielle électrostatique selon le potentiel électrique, l'énergie potentielle d'un ressort selon sa compression...
Je ne connais pas d'énergie potentielle qui varie selon la perpendiculaire à la surface du fleuve. il faut donc que tu me la définisse.
Ce sera quelque chose en relation avec la pression de l'eau, mais je ne vois pas clairement quoi.
Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.
Re,Je vais re-relire le fil, mais je n'en suis plus convaincu
Pas plus perpétuel qu'un moulin "au fil de l'eau" : c'est l'énergie solaire qui remonte l'eau !
Bon, il est tard,
Je reviens à mon message 88
Je maintient que les isobars sont perpendiculaires au "g " local ( de façon ideale ) aussi bien dans l'atmosphère que dans l'eau.
L'evolution de la pression dans l'air et dans le fleuve est differente en raison du changement de densité du fluide. Cela ressere les isobars mais elles restent perpendiculaires à "g "
D'ailleurs j'invite d'aller voir le petit problème " Le ballon dans l'avion" dans le Forum ludique. Là aussi notre ami Archimède va contre notre intuition naturelle
Le ballon dans la phase d'acceleration de l'avion au decollage se deplace de l'arrière vers l'avant alors que les passagers sont collés au dossier des sièges.
Re,Et bien, si l'on poursuit dans cette voie (d'eau
Bonjour.
Un bateau, avec le moteur arrêté se déplace avec l'eau (en ignorant le gradient de vitesses vers le fond et vers les bords). Donc, vu du bateau, il est immobile par rapport a eau et celle-ci ne le pousse ni vers le haut ni vers le bas. Donc pour avancer dans n'importe quelle direction le seul effort à faire est le même que s'il était sur un lac.
Et, comme cela à deja été dit, l'énergie potentielle que le bateau acquiert est compensé par la perte d'énergie de l'eau déplacée qui s'est déplacée, elle, vers le bas, quand le bateau monte.
Je crois savoir (mais je ne suis pas sur à 100%) que dans les systèmes de canaux de navigation fluviale anglais il y avait des "plans inclinés" d'eau, avec une pente et un courant qui permettait de descendre et surtout de haler les bateaux vers le haut. Les haler avec les moyens de l'époque: la force de bras et des chevaux ou mulets.
Au revoir.
c'est vrai dans de l'eau imobileJe maintient que les isobars sont perpendiculaires au "g " local ( de façon ideale ) aussi bien dans l'atmosphère que dans l'eau.
mais de l'eau en pente ne peut pas etre immobile !
les isobare sont donc parralele a la surface et chaque couche d'eau descend a une vitesse differente pour que la viscosité equilibre la composante horizontale du poid de l'eau due a la pente
si la pente est forte l'ecoulement sera turbulant , je ne sais pas ce que sera la vitesse mais les isobares seront toujours parralele a la surface
En reprenant ton mesage 96 pmdec
Et bien, si l'on poursuit dans cette voie (d'eau , mais c'était obligé ...), alors on peut dire que si on laisse le bateau descendre, il descend parce qu'il est entraîné par l'eau (viscosité) ET parce que c'est en pente. Et DONC, pour aller dans l'autre sens, il lui faut fournir de l'énergie pour lutter contre le courant (viscosité) ET pour remonter la pente. Et redonc, il faut bien que le moteur apporte l'énergie potentielle que le bateau acquiert ... Non ?
Imagine un tube plein d'eau vertical avec un piston de même densite que l'eau au sommet du tube. Le piston a une energie potentielle initiale qui depend de sa distance au centre de la terre.
Maintenant tu descends ce piston de masse M , et je rapelle de même densité que l'eau en bas du tube. Si je neglige les forces de frotements dans ce deplacement le poids est juste compensé par la poussée d'archimède. La somme des travaux des forces est nulle.
L'energie potentielle du piston mesurée par rapport au centre de la terre a baissé de la hauteur du tube, mais aucun travail n'a été consommé ou produit.
En fait la masse d'eau M presente au fond du tube est venue remplacer le volume occupé par le piston en haut du tube.
On a echangé l'energie potentielle du piston de masse M avec l'énergie potentielle d'un volume d'eau de même masse M
C'est ce qui se passe avec le bateau sur le fleuve. Comme il flotte les volumes sont differents mais les masses déplacées elles sont identiques.
Peut être cette experience te persuadera qu'il y a echange d'energie potentielle entre l'eau et le bateau
Bonjour,Ton expé serait valable si la surface du fleuve était "contrainte", comme dans un tube. Mais ce n'est pas le cas : quand tu enfonces un piston dans l'eau à Marseille, ça n'a aucune influence à Lyon : c'est la totalité de la surface des mers qui monte (d'abord localement, puis s'étendant à la surface de la mer à le vitesse d'une vague, la hauteur diminuant au fur et à mesure que la surface concernée s'agrandit).
C'est aussi parce que la surface n'est pas contrainte que les isobares sont parallèles à la surface et non perpendiculaires à g.
Bonjour,Absolument d'accord.Ca, c'est exact si l'on assimile le cours du fleuve à une série d'écluses. Dans ce cas, les surfaces de toutes les sections sont "horizontales". Et c'est bien la descente de l'eau dans chaque écluse qui fait, peu à peu, monter le bateau.
Mais je ne pense pas que l'on puisse assimiler le fleuve à une infinité d'écluses, car on "perd" la composante horizontale de la poussée d'Archimède qui existe du fait qu'elle est perpendiculaire aux isobares, eux-mêmes "en pente".
J'ai fait un petit calcul TRES grossier : Lyon est à 170 mètres d'altitude et Lyon-Marseille vaut environ 300km. Sur un plan incliné qui irait de l'une à l'autre, l'accélération vaut environ 10*sin(arctg(170/300000)) soit 0,0057m/s². Sur un tel plan incliné il faut environ 4 minutes pour atteindre 5km/h (1,4m/s).
Or, si l'on suppose que le Rhône se déplace à cette vitesse à Lyon (en fait c'est un chiffre au pif, je n'ai pas trouvé de chiffre sur Internet) et que l'on jette un truc à l'eau, il va prendre en quelques secondes la vitesse du fleuve. Il est donc bien entraîné par l'eau trsè rapidement (viscosité). Mais que se passe-t-il ensuite ? Il est bien sur une pente et devrait dépasser la vitesse du fleuve. Mais quelle est la force ? Pour un objet de 1 tonne, la force due à la composante "en pente" de la poussée d'Archimède est de 0,0057 x 1000 = 5,7N. Quelle serait la vitesse atteinte par un bateau d'une tonne sur un lac poussé par une force de 5,7N ? Pas bezef à mon avis ! Donc ça n'a pas d'effet "pratique" ... mais ça existe. Et c'est cette force qu'on déplace sur tout le parcours pour remonter !
Re.
Je vous propose une petite manip imaginaire. Prenons une fine coquille (sans masse, évidemment) avec la forme exacte de la partie immergée de la coque du bateau. On la remplit d'eau et on la met à la place du bateau. Je crois que nous sommes d'accord que cette forme d'eau se déplace à la même vitesse que le reste d'eau qui l'entoure, et qu'elle ne va pas descendre plus vite que son entourage. Maintenant, pourquoi la coque du bateau subirait-elle des pressions latérales différentes de celle de notre coquille?
Non. On n'a pas besoin d'assimiler la rivière à une suite d'écluses.
On peu se demander pourquoi la force latérale (vers l'aval) n'accélère pas le bateau ou l'eau vers la mer, et qu'elle s'équilibre a une vitesse stable.
Si l'eau n'accélère pas, c'est parce qu'elle est freinée par le frottement visqueux avec le fond et les rives. Ce frottement visqueux équilibre exactement la poussée latérale.
Les forces qui agissent sur une parcelle d'eau sont, son poids, les forces de pression statique plus les forces de friction. Ces forces font que les plans iso-énergie-potentièlle soient parallèles à la surface de l'eau.
Au revoir.
Re,Je suis bien d'accord avec votre manip qui tend à démontrer que ... l'eau n'avance pas plus vite que l'eau : si l'écoulement est supposé laminaire, le courant le plus fort sera en surface au milieu du fleuve (je crois que dans un tuyau la surface d'isovitesse (pas sûr de l'exactitude du terme !) est une parabole ou une demi sphère). L'eau n'est freinée que par la viscosité vis à vis du lit du fleuve qui "s'étend" de proche en proche par la viscosité de l'eau vis à vis d'elle-même.
Mais je vous propose une autre expérience "imaginaire" : que se passe-t-il si vous placez sur le fleuve un hydroglisseur "parfait" (= qui n'aurait aucune composante horizontale de poussée sur une surface horizontale) ? Il ne va pas être entraîné par l'eau (sauf viscosité de l'air ...), mais seulement par l'accélération due à la pente (0,0057m/s² dans "notre" exemple) et va finir par descendre plus vite que l'eau. Or c'est bien l'eau qui le supporte ...
Qu'en pensez vous ?
Oups !Désolé, c'est n'importe quoi ! C'est le profil de répartition des vitesses qui a cette forme (0 contre la surface solide, maxi au milieu, avec vitesse moyenne = vitesse maxi/2) ...
Re.
Je suis d'accord, l'hydroglisseur glisse sur la surface inclinée de l'eau.
Petite nuance: la variation de vitesse n'est pas linéaire (sauf entre deux plaques) et la vitesse moyenne n'est pas égale à vitesse maxi/2. Au pif, je la vois beaucoup plus proche de la vitesse max. Mais je ne parierai pas plus qu'un café.
A+
Oui, il ira plus vite que l'eau qui le supporte comme on va plus vite que la route dans une descente et comme on peut aller plus vite que la main courante descendante d'un escalier mécanique en glissant dessus. Ou comme on peut descendre un glacier tout schuss. L'eau est freinée, pas l'hydroglisseur.
A+
Re,Mais alors, qu'en est-il du bateau ? Il est aussi sur une pente. Peut-il dépasser la vitesse de l'eau ? Quand on "fait du bateau" sur une mer calme avec une grande houle, le bateau peine à monter les vagues et accélère dans les "descentes" : je me suis amusé plusieurs fois à essayer de rester sur la "pente" en prenant la houle de biais : on gagne beaucoup de vitesse, mais c'est difficile à maintenir car il faut corriger la trajectoire pile poil. Est-ce différent, mis à part la valeur de la pente, quand on descend une rivière ?
PS : pour la vitesse moyenne, je pense que vous avez gagné votre café ... (car l'écoulement du fleuve n'est pas laminaire) !
Re.
Le bateau fait exactement la même chose que l'eau qu'il déplace. C'est à dire l'eau qui se trouve dans ma coquille sans masse. Il bouge exactement comme l'eau qui l'entoure.
Pour la vitesse moyenne, même en flux laminaire, j'ai l'image de la distribution de vitesses dans un tube avec tout le tube presque à la même vitesse, sauf près des parois où la vitesse chute.
Oui, pour les vagues la situation est différente. On peut, même en bateau, surfer sur les descentes et, si on arrive à prendre la même vitesse que les vagues, on peut "déjauger" un peu pendant longtemps.
Mais la situation des vagues n'est pas du tout la même que dans la pende d'une rivière. On a des pentes en surface, mais le mouvement de l'eau dans ces pentes n'a rien à voir avec le mouvement de l'eau dans la pente d'une rivière. Dans une vague (non brisante, bien sur) l'eau monte sur la pente frontale (contre le sens de la pente) est descend sur la pente à l'arrière. Je crois que c'est mieux de garder l'eau la plus calme possible pour parler d'Archimède.
A+
Ca, je n'en suis pas (encore ?) convaincu. Cela pourrait dépendre de la rugosité de la coque.
Voir ce lien (je ne sais pas ce qu'il vaut) : http://eric.cabrol.free.fr/MecaFlu/introFluides.html Le nombre de Reynolds dépendant du diamètre de la conduite, je n'ai pas fait de calcul pour savoir s'il peut être inférieur à la l"imite de laminarité" pour une rivière. Mais j'aurais tendance à penser, comme vous (vitesse moyenne plus proche de max que de max/2).Vous avez raison, on s'éloigne trop des "bonnes"conditions.
A+ (beaucoup +, il faut aussi que je travaille un peu ...)
Re.
La rugosité ne joue que si la vitesse est différente.
Je n'ai pas lu tout le lien que vous citez, mais j'ai retrouvé l'image dont je parlais, des vitesses dans un tube, et il s'agit du flux turbulent.
Oui, travaillez un peu quand même.
A+
La nature du problème est le même si la distance Lyon Marselle se raccourcit.
Supposons que nous avons à faire à une chute d'eau de 160m
Il faut a priori lutter contre la pesanteur d'une part et la vitesse du courant
Examinons le problème de la pesanteur
Comme le bateau flotte si sa ligne de flotaison est correcte ;la poussée d'Archimède compense le poids
Examinons le problème de la chute de l'eau;Il faut lutter contre le deplacement de l'eau, cette lutte va dependre des coefficients hydrodynamiques de la coque du bateau. ça peut varier dans de grande proportion !!!
Le moteur ne sert qu'a combatre le courant et non à monter le bateau.
Bonsoir,Inutile d'écrire en gras, je comprends sur quoi tu insistes ... mais tu as tort : s'il y a chute libre, il n'y a pas de poussée d'Archimède car il n'y a pas de pression. Le bateau ne flotte pas. Cela a déjà été dit, je crois, de nombreux posts plus haut.
Dans un lac, tu peux "voir" la poussée d'Archimède comme 'l'envie" de l'eau (qui est montée tout autour du bateau quand on le met dans l'eau) de redescendre (à cause de g) en "expulsant" le bateau. Si le lac et le bateau tombent en chute libre, il n'y a plus aucun effet de ce genre.
Bonsoir,A mon avis, il n'y a pas de différence fondamentale entre l'hydroglisseur et un bateau, à l'exception de la couche d'air interposée entre la coque et l'eau :
Pour que l'hydroglisseur (je parle d'un hydro à coussin d'air, bien entendu, peut-être aurais-je dû dire aéroglisseur dans mon post) se maintienne à altitude constante au-dessus de l'eau , il faut qu'une force compense son poids (on néglige l'aspiration des turbines : les entrées d'air pourraient être horizontales). Quelle est l'origine de cette force ? Comme entre le sol (ou l'eau) et le dessous de l'hydrogilsseur il n'y a que de l'air, cette force ne peut avoir pour origine que la pression de cet air. La pression de cet air s'applique aussi sur la surface de l'eau qui ne peut que se creuser sous l'hydroglisseur. Et cette dépression doit avoir un volume tel qu'il correspond au poids de l'hydro (augmenté, peut-être, à cause de l'inertie de l'air). Tout se passe comme si on avait un bateau dont la coque serait isolée de l'eau par une couche d'air. Un tel bateau à la dérive devrait aller plus vite que le courant (à cause de la pente). Du moins je crois, jusqu'à preuve du contraire ...
A+
Si tu inclines le lac lentement, les lois physiques restent les mêmes
Tu dois differencier la pression statique, de la pression dynamique lieé au deplacement de l'eau
La pression statique est à l'origine de la poussée d'archimède. celle-ci est egale est opposée au poids.( sinon le bateau ne serait pas en equilibre, il monterait ou coulerait !!! )
La pression dynamique liée au mouvement de l'eau crée une force qui depend des caracteristiques hydrodynamiques de la coque.
Cela est il plus clair ?
Re,Si le bateau se déplace en même temps que l'eau, il n'y a aucune pression dynamique contre la coque, puisqu'il n'y a pas de mouvement relatif, OK ?
Je viens de te dire que ça ne varie pas selon une perpendiculaire à l'eau.
Un objet qui est à profondeur constante à une énergie potentielle (due à la gravité) égale (P - pdA).z par rapport à la surface du fleuve, z étant pris verticalement.
Si l'objet est de densité 1 il n'a donc aucune énergie potentielle quelle que soit sa profondeur.
Un objet qui exerce une force (selon la différence P-pdA) peut fournir un travail dans le référentiel du fleuve (qui sera donc vu différemment dans le référentiel terrestre).
Le bateau ne change pas de potentiel par rapport à la section de fleuve où il se trouve, mais le bateau et le fleuve en perdent/gagnent par rapport à le terre.
Mais bon, je pense que cette notion ne sera pas utile pour la suite de mes réflexions, dont je ferai part plus tard.
Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.
