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Simulation centrifuge, help



  1. #1
    Eihis62

    Simulation centrifuge, help


    ------

    Bonjour,

    j'ai tenté de modéliser l'action de masses mobiles autour d'un axe central dans un logiciel 3d (blitz démo pour ne pas le citer)

    a l'heure actuelle, j'ai pris la méthode suivante :

    chaque masse est distribuée autour de l'axe central, par exemple 5 masses, a 72 degres d'angle entre chacune des masses

    je fixe leur masse a 0.1N

    je fixe la vitesse angulaire , disons 5deg/ frame
    (la frame correspond au nombre d'imag/sec du logiciel, donc son temps 'propre')

    Lors de la simulation,
    je fais l'addition des vecteurs correspondants pour chaque masse :
    axe -> masse 1
    axe -> masse 2
    etc etc (donc en restant dans les 'clous' par rapport a la définition de la force centrifuge : doit passer par l'axe central, et le centre de la masse considérée)

    bref, comme toutes les distances masse/axe sont egales,
    le vecteur final me donne 0

    jusqu'ici , tout va bien , mais est ce que ca n'est pas réducteur d'utiliser une telle approche ?
    bien sur, j'ai supposé pour la simulation que l'axe central est 'fixe' et ne subit pas de contre-reaction de rotation due a la mise en mouvement des masses.

    donc pour résumer, j'ai fait :
    force finale sur axe = somme des vecteurs F=m.omega^2.R , en tenant les distances 'masse/axe' comme fixes , le longueur R

    je pose cette question pour la raison suivante :
    étant dans une simulation, j'ai fais la manip de réduire la masse des éléments par exemple lors de leur passage dans le secteur 90/270degrès, et rétablir la masse initiale dans l'autre secteur.
    en clair, pendant 180 degrès, la masse est 0.1 , et pendant 180 autres degrès, je la réduis de moitié.
    le résultat est que j'obtiens une force non nulle, la direction etant en accord avec ce qu'on pouvait prévoir.
    Evidemment, physiquement , dans la réalité, on ne peut pas 'réduire' la masse de l'objet en rotation (merci l'informatique...) .

    mais je me demandais si mon résultat , a savoir : force non nulle dans ce cas, ne mettait pas en evidence une erreur dans la modélisation ? j'ai lu par ci par la qu'on parlait de 'force fictive', d'ou mon doute ...
    et si ca n'est pas une erreur, j'aimerais savoir tout de meme s'il ne manque pas des éléments cruciaux pour ce genre de modélisation

    j'espère ne pas avoir été trop 'obscur', mes années de bts son très (trop?) loin !

    -----
    Je suis le chacal des chacals !

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  4. #2
    LPFR

    Re : Simulation centrifuge, help

    Bonjour.
    Il est évident que quand vous faites "des miracles" en diminuant et augmentant la masse, vous obtenez des résultats absurdes. Par exemple, vous aurez une force nette qui poussera votre objet et crachera sur la tombe de Newton.
    Les résultats obtenus quand on fait des hypothèses physiquement absurdes, sont physiquement absurdes eux mêmes. Il n'y a pas là ni de quoi se préoccuper ni de quoi tirer aucune conclusion.

    Ce que vous avec entendu à propos de la force centrifuge en les forces fictives, es que ce qu'il faut pour faire tourner un objet est de la force centripète et non la force centrifuge qui, elle, est une force fictive.

    Pour un observateur sur un système accéléré, qui est donc un système non inertiel ou non newtonien, et qui essaie d'interpréter ce qui lui arrive comme s'il était sur un système inertiel, il sent des forces qui n'existent pas et que l'on appelle forces fictives. Ce sont le résultat d'une mauvaise interprétation.

    Quand vous êtes dans une voiture qui accélère, vous sentez une force qui vous pousse vers l'arrière. Ce comme cela que vous interprétez le fait que le siège vous pousse vers l'avant. La force qui exerce le siège est une force réelle qui vous accélère, et vous sentez un force mystérieuse qui vous plaque contre le siège. Cette force est une force fictive même si vous la sentez très bien.

    Au revoir.

  5. #3
    Eihis62

    Re : Simulation centrifuge, help

    Bonjour, ça fait plaisir de lire des commentaires enthousiastes !

    Je souhaitait savoir si des éléments sont non négligeables en plus de ceux que j'ai intégré actuellement.

    le fait que diviser la masse d'un des corps en rotation est 'absurde' n'implique pas son inutilité.

    comment vérifier que la simulation fonctionne bien sans faire cette manip ?

    -> j'ai évoqué la réduction de masse en cours de rotation comme un exemple, car il se trouve que si je réduis la longueur des bras dans la même attitude par exemple dans le premiere moitié de rotation ils s'allonge, dans la seconde moitié , il se réduisent en longueur, j'obtiens la encore une force relativement 'unidirectionelle', non nulle ( la somme vectoriel se trouve a nouveau non nulle )
    hors , réduire la longueur de 'bras' tenant des masses en rotation autour d'un axe durant la rotation de l'ensemble n'est pas 'du domaine de la magie', et techniquement faisable , sauf erreur de ma part.

    d'ou ma question , qui j'espère vous parait moins idiote au premier abord maintenant :
    ou est l'erreur ? la force 'vue' par la somme vectorielle est elle appliquable a l'axe lui meme uniquement (je veux dire par la qu'elle serait une sorte de 'tension' interne au systeme, ou peut elle etre comprise comme force pouvant etre motrice du systeme axe+masses en rotation, du point de vue d'un repere extérieur a ce systeme ?

    Merci !
    Je suis le chacal des chacals !

  6. #4
    LPFR

    Re : Simulation centrifuge, help

    Re.
    Pour savoir si une simulation est correcte il faut lui faire simuler des choses correctes et voir si le résultat est correct.
    Vous n'avez pas dit ce que vous vouliez simuler. Des masses autour d'un axe; mais qui font quoi?
    Si vous réduisez le rayon de rotation "par magie", les résultats seront tout aussi absurdes. Pour réduire le rayon il faut exercer une force radiale et tangentielle sur les masses qui tournent. Si vous le faites d'un coup de baguette magique en mettant r = r/2, vous obtiendrez des absurdités qui ne vous permettront pas de conclure sur la qualité de la simulation.

    Et excusez-moi de ne pas être enthousiaste devant des absurdités et de vous décourager de faire d'hypothèses absurdes. J'essayais seulement de vous éviter de faire de bêtises inutiles. Mais si vous y tenez...
    A+

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    Eihis62

    Re : Simulation centrifuge, help

    En bien ca fait plaisir a lire.

    "Pour savoir si une simulation est correcte il faut lui faire simuler des choses correctes et voir si le résultat est correct.
    Vous n'avez pas dit ce que vous vouliez simuler. Des masses autour d'un axe; mais qui font quoi?"

    -> je l'ai précisé, elles sont en rotation autour d'un axe central. position horizontale, on élimine la gravité dans le contexte.

    "Si vous réduisez le rayon de rotation "par magie", les résultats seront tout aussi absurdes. Pour réduire le rayon il faut exercer une force radiale et tangentielle sur les masses qui tournent. "

    -> ne nous emballons pas, je ne suis pas la pour violer newton, je prefère les femmes ...

    Quelles forces doivent etre incluses encore pour ne pas obtenir ce genre d'abérration ?

    si effectivement on a une force 'interne' qui reduit la longueur d'une tige, dans le rayon opposé j'ai la même force qui l'allonge .
    du coté ou je réduis la longueur, la force centrifuge vient contrecarer la force qui 'réduit' la longuer de la tige,
    de l'autre coté, la force centrifuge "aidera" la force qui fait s'allonger la tige :
    Dans ce cas, je veux bien imaginer que les forces nécéssaires a engager pour réduire/agrandir les 'tiges' viennent contrecarer l'effet 'unidirectionnel' constaté si on néglige ces 2 forces par erreur..

    Seulement voila :
    Si maintenant on agit de cette facon :
    de 0 a 70 degrès, la tige fait 10cm
    de 70 à 110 degrès, on reduit la tige (10cm->5cm)
    de 110 à 250 , on laisse la tige a la longueur réduite (5cm)
    de 250 a 290 , on rallonge la tige jusqu'a sa longeur d'origine (5cm->10cm)
    de 290 a 360 elle fini avec sa longueur revenu d'origine (10cm )

    les forces nécéssaires pendant la periode 70-110 degrès et opposées en 250-290 degrès , ne sont pas dans l'axe principal de la force constatée a cause de la réduction de longueur des tiges : peut on quand même concevoir qu'elles seront suffisantes pour annuler la force 'unidirectionelle' constatée ?

    Je vais inclure ces forces dans la chose, mais avec l'exemple ci dessus, intuitivement ca ne semble pas changer la donne .
    mais l'intuition hein

    merci pour ces infos
    Je suis le chacal des chacals !

  9. #6
    LPFR

    Re : Simulation centrifuge, help

    Re.
    Excusez-moi, mais je n'ai pas le courage de commencer un cours de mécanique newtonienne maintenant.
    Pour utiliser un simulateur que vous permet de faire "des tours de magie" qui ne respectent pas les lois de Newton, il faut que vous connaissances en physique remplacent celles qui manquent au simulateur.
    Donc, je vous conseille de vous documenter avec un texte de mécanique newtonienne. Regardez notamment, le mouvement circulaire, et la conservation du moment angulaire.
    Adieu.

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  11. #7
    Eihis62

    Re : Simulation centrifuge, help

    Adieu , et merci.

    après mise a jour du calcul des forces internes , j'obtiens encore un vector résultant non-nul...

    ce résultat (la direction du vecteur résultant) est en accord avec le brevet américain suivant :
    USP# 5,782,134 (7/21/98): Electromagnetically Actuated Thrust Generator
    Bouden, James D.

    (la description correspond avec le montage mécanique dont voici le lien :
    http://www.rexresearch.com/inertial/5782134.gif)
    ce qui correspond a un 'double' montage tel que celui que je vous décrit.

    ca parait idiot, mais je n'arrive pas a me débarraser de ce vecteur qui n'est pas nul , même en sommant la totalité des forces internes ( nécéssaires a l'agrandissement/réduction des 'tiges' au bout desquelles sont les masses tournantes)

    bref , merci quand même, je vais aller acheter un kilo de pommes
    Je suis le chacal des chacals !

  12. #8
    stefjm

    Re : Simulation centrifuge, help

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Pour un observateur sur un système accéléré, qui est donc un système non inertiel ou non newtonien, et qui essaie d'interpréter ce qui lui arrive comme s'il était sur un système inertiel, il sent des forces qui n'existent pas et que l'on appelle forces fictives. Ce sont le résultat d'une mauvaise interprétation.

    Quand vous êtes dans une voiture qui accélère, vous sentez une force qui vous pousse vers l'arrière. Ce comme cela que vous interprétez le fait que le siège vous pousse vers l'avant. La force qui exerce le siège est une force réelle qui vous accélère, et vous sentez un force mystérieuse qui vous plaque contre le siège. Cette force est une force fictive même si vous la sentez très bien.
    Bonjour,

    Si je met un dynamomètre qui mesure les deux forces en question, comment ce brave appareil va-t-il se laisser berner par une force fictive?

    J'avoue que je n'ai jamais bien compris cette notion de force fictive. (J'ai eu tous mes dipômes en simulant, en racontant ce qu'on m'avait raconté, je ne suis pas completement idiot non plus...)
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  13. #9
    pmdec

    Re : Simulation centrifuge, help

    Bonjour,
    Citation Envoyé par Eihis62 Voir le message
    .../...-> j'ai évoqué la réduction de masse en cours de rotation comme un exemple, car il se trouve que si je réduis la longueur des bras dans la même attitude par exemple dans le premiere moitié de rotation ils s'allonge, dans la seconde moitié , il se réduisent en longueur, j'obtiens la encore une force relativement 'unidirectionelle', non nulle ( la somme vectoriel se trouve a nouveau non nulle )
    hors , réduire la longueur de 'bras' tenant des masses en rotation autour d'un axe durant la rotation de l'ensemble n'est pas 'du domaine de la magie', et techniquement faisable , sauf erreur de ma part.

    d'ou ma question , qui j'espère vous parait moins idiote au premier abord maintenant .../...
    C'est comme ça qu'on fait "voler" des véhicules "anti-gravité", par exemple dans la BD de SF "Les Mondes d'Aldébaran" : il y a même un dessin du système de sustentation ... Y contourner Newton n'est pas grave, c'est une BD !!! Mais tenter une simulation est absurde : LPFR a raison, on ne peut pas modéliser des absurdités ... à moins de reécrire entièrement la physique : bon courage !

  14. #10
    Eihis62

    Re : Simulation centrifuge, help

    enfin un enthousiaste !

    Sérieusement, je ne suis pas venu violer newton, mais mon idée de base était d'arriver a simuler les engins 'exotiques' annoncant des 'forces unidirectionelles' pour ne pas perdre de temps en essais 'réel', couteux et longs.

    d'ou ma question. ce type sur son brevet (http://www.uspto.gov/index.html )
    fait meme un calcul des forces engendrées etc, hors actuellement, j'obtiens les même résultats que lui sur cette simulation, j'y peux rien.
    Y'a un hic, mais ou ?
    Je suis le chacal des chacals !

  15. #11
    LPFR

    Re : Simulation centrifuge, help

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Si je met un dynamomètre qui mesure les deux forces en question, comment ce brave appareil va-t-il se laisser berner par une force fictive?
    Bonjour Stefjm.
    Non, le dynamomètre ne changera rien. À la place du dynamomètre prenez simplement une masse pendue à un fil.
    Quand la voiture accélère, l'occupant de la voiture voit reculer le pendule et il se dit: "comme je suis dans un système inertiel, il y a une force mystérieuse qui tire la masse du pendule vers l'arrière. Et il peut même la mesurer avec un dynamomètre.
    Un observateur au sol voit le pendule et se dit, comme la voiture accélère, le pendule se met dans la position où la composante horizontale de la force vaut F=ma. Cette force est la force réelle et elle est dirigée vers l'avant.
    La force vers l'arrière (même valeur) qui voit l'occupant est le résultat de faire l'analyse comme s'il se trouvait dans un repère inertiel.
    On peut utiliser les lois de Newton dans un système accéléré, à condition de rajouter des forces fictives. Comme la force centrifuge qui vous plaque contra la porte de la voiture dans un virage.
    Et certains problèmes sont beaucoup plus faciles à résoudre dans un système non inertiel, en rajoutant les forces fictives qu'il faut, qu'à partir d'un système inertiel.
    Au revoir.

  16. #12
    stefjm

    Re : Simulation centrifuge, help

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Bonjour Stefjm.
    Non, le dynamomètre ne changera rien. À la place du dynamomètre prenez simplement une masse pendue à un fil.
    Quand la voiture accélère, l'occupant de la voiture voit reculer le pendule et il se dit: "comme je suis dans un système inertiel, il y a une force mystérieuse qui tire la masse du pendule vers l'arrière. Et il peut même la mesurer avec un dynamomètre.[...]
    Un dynamomètre à l'équilibre ne mesure pas une force, mais un couple de forces opposées.
    Je n'ai jamais bien compris comment on pouvait dire que l'une des deux forces seulement était fictive : Les deux participent à la compression du dynamomètre. (ou alors, je rate un truc évident? Ce ne serait pas impossible.) De plus, cette mesure est bien effectuée dans le référetiel accéléré.
    Fauteuil sur pilote et pilote sur fauteuil sont deux forces opposées et égales dans le référentiel accéléré.

    J'ai proposé le dynamomètre pour éviter le biais anthropique du gars qui veut conserver les mêmes lois pour ref accéléré que pour un réf galiléen.

    Pour ce qui est de l'étude des mouvements accélérés, je me débrouille tout le temps pour choisir le référentiel qui conduit au calcul les plus simples. Je dois dire que je préfère de loin les termes "force d'inertie", "force d'entrainement" à force fictive.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  17. Publicité
  18. #13
    pmdec

    Re : Simulation centrifuge, help

    Je n'avais pas regardé la page ... http://www.rexresearch.com/11index.htm d'où sort "la description correspond avec le montage mécanique" indiquée par Eihis62 ... Elle est excellente !!! Le roi de la recherche serait-il un chacal ?
    Citation Envoyé par rexresearch.com
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    Quel fatras de foutaises ! Pas besoin de simulateur !

    ++
    PM

  19. #14
    Eihis62

    Re : Simulation centrifuge, help

    Citation Envoyé par pmdec Voir le message
    Je n'avais pas regardé la page ... http://www.rexresearch.com/11index.htm d'où sort "la description correspond avec le montage mécanique" indiquée par Eihis62 ... Elle est excellente !!! Le roi de la recherche serait-il un chacal ?

    Quel fatras de foutaises ! Pas besoin de simulateur !

    ++
    PM
    merci pour ton jugement a l'emporte piece.
    j'ai cité le lien parcequ'il présente l'image du montage sans avoir besoin d'un plugin spécial.
    en effet, les site des patents américains met a disposition la totalité des schémas , mais il faut un plugin pour les visualiser, et j'ai pensé qu'il serait plus pratique de donner ce lien plutot que l'accès vers la patent us.

    puisque tu m'as déja rangé dans un de tes tiroirs , laisse moi la . si ca n'est pas le cas, va plutot regarder sur le site avec plugin, et évite a l'avenir de me coller une étiquette bidon : je n'ai rien a voir avec ce site 'rex machin'.

    donc la patent sur le site americain se trouve ici :
    http://www.uspto.gov/

    rubrique : patents/ search patents ( http://www.uspto.gov/patft/index.htm...tft/index.html )

    puis tu fais : patent number search
    (http://patft.uspto.gov/netahtml/PTO/srchnum.htm)

    puis tu tapes le numéro que j'ai donné : 5,782,134


    a part ça, j'ai acheté des pommes, elles sont excellentes , merci.
    Je suis le chacal des chacals !

  20. #15
    pmdec

    Re : Simulation centrifuge, help

    Bonjour,
    Citation Envoyé par Eihis62 Voir le message
    .../... a part ça, j'ai acheté des pommes, elles sont excellentes , merci.
    La manip ne consiste pas à manger les pommes mais à les regarder tomber. Et dès qu'il y en a une qui tombe moins vite, voire pas du tout, il faut déposer un brevet sur le ver qu'elle contient ...

    Sans rancune,
    PM

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