avant de remettre en cause les lois de la physique

[pmdec]

Pour ce qui est de la discussion en cours, je vous prie de rester concentrer sur la question suivante, dans un premier temps : le dispositif de Ventout viole-t-il la lois de conservation du moment cinétique ?

Plusieurs messages donnent des pistes à Ventout pour lui montrer que non, et avant de multiplier les exemples d'expériences, efforçons-nous de nous mettre d'accord avec lui sur les conclusions concernant celle qu'il a décrit précisément au début de ce fil.

Merci à tous.

Pour la modération.

D'accord avec la remarque, oublions mon post #56, je me limite au système de ventout (autant qu'il est possible en l'absence de description complète).

Mais la durée (merci à Chip pour cette remarque !) avec laquelle ce couple va s’exercer entre les patineurs et la structure porteuse est différente pour chaque patineur

Eh oui, la durée !!! En supposant que l'expérience se déroule effectivement comme décrit, l'affirmation ci-dessus implique que, pendant "cette durée", le système [patineur1 + patineur2 +structure] n'est plus symétrique : un des élastiques forme un couple plus grand que l'autre sur la structure par rapport à son axe. La structure va se mettre à tourner. D'autre part, la "montée" différente des masselottes va aussi faire tourner la structure (sans doute dans un plan passant par les axes).


Question 1 : vos propos sont-ils bien destinés à démontrer qu'il est possible de "créer" un mouvement de rotation sans "s'appuyer" sur quoi que ce soit, sans éjecter de matière et sans mettre en rotation autre chose ?

Question 2 : pensez-vous qu'il soit équivalent de démontrer qu'il est possible d'arrêter un mouvement de rotation dans les mêmes conditions ?

Malgré la première phrase de ce post, je vous propose de réfléchir à cette expérience très simple : deux (vrais) patineurs, se mettent en rotations "inverses" en s'appuyant l'un sur l'autre (p. ex. ils sont arrêtés, regardent dans des directions opposées et se poussent mutuellement sur une main). Puis, avec l'habileté qu'on leur connaît, l'un d'eux fait un demi-saut périlleux au bon moment et retombe les mains sur les épaules de l'autre : les voilà donc qui forment un seul corps tournant dans un seul sens. De même, dans un moteur électrique dont on pourrait extraire le rotor une fois lancé, puis le retourner... sauf que (je vous laisse poursuivre !)
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[invite6aa21dd9]

Bonsoir.

Pour Ventout.
Allez, c’est reparti pour un tour. (C’est le cas de le dire).
Je vais donc interpréter votre expérience de pensée, et en donner les conséquences observationnelles prédites par la théorie, qui sont à peu près celles que vous donnez.
Comme je vais utiliser la mécanique classique pour prédire le résultat de votre expérience de pensée, mes prédictions seront forcément en accord avec la théorie.
Si vous êtes d’accord avec mes prédictions, vous serez d’accord pour dire que les lois de la mécanique ne sont pas violées.

I) Remarques préliminaires :
1)

Par un simple calcul des forces exercées et de la durées avec laquelle elles s’exercent, la seule conclusion logique évidente et forte est celle-ci : à l’arrêt des patineurs relativement à la structure, celle-ci tournera.

Je voudrais bien que vous produisiez ce « simple calcul » avec les paramètres de votre choix (masse et géométrie des patineurs, de la structure, diamètre de l’axe etc.) dans votre prochain message.
Ainsi, nous pourrons discuter du résultat de ce calcul et de sa logique.
Personnellement je ne sais pas faire de déductions à partir du résultat d’un calcul, sans avoir fait ce calcul (logique non ?).

2)
Considérons l'étude dans le référentiel galiléen (R)(O, x, y, z). z est l’axe de rotation du système. O est le point à la demi-hauteur de la structure porteuse. Le système est fixe dans (R) avant le début de l’expérience.

3)
Pour que la discussion soit fructueuse, je numérote mes paragraphes. Si vous êtes d’accord avec mes interprétations, c’est que les lois de la mécanique sont respectées (moyennant le fait que si je fais une erreur de raisonnement, les autres intervenants pourront la rectifier). Si vous n’êtes pas d’accord avec mes interprétations, précisez le paragraphe en question et effectuons le calcul qui correspond. Nous seront ainsi fixés.

4) J’utiliserai donc les lois de la mécanique classique pour prédire les résultats de cette expérience de pensée. En particulier 2 d’entre elles :
- le principe d’action réaction.
- la relation qui lie la variation du moment cinétique d’un corps à la somme des couples appliqués à celui-ci. (c’est une égalité entre variation du moment cinétique et somme des couples).
Cette relation, dans le cas où la somme des couples est nulle, signifie que la variation du moment cinétique est alors nulle. En d’autres termes, qu’il se conserve.
C’est ce que vous réfutez gratuitement. En utilisant ces lois, je vais décrire l’évolution du système. Si vous êtes d’accord avec cette évolution, c’est que vous êtes d’accord avec ces lois.

II) Analyse de l’expérience de pensée.

1) Conditions initiales.
- 2 élastiques sont tendus à +20 tours et -20 tours respectivement.
- Vu la description incomplète de votre système, je supposerai que les élastiques sont horizontaux (plan xy) et fixés à la même altitude z aux parois et aux patineurs.
- Les vérins n’exercent aucune traction sur les bras des patineurs.
- Le moment cinétique global du système en O, est nul. Il est la somme de trois termes nuls :

P1 : patineur 1.
P2 : patineur 2.
S : structure.
Le moment cinétique pour un corps du système est donné par la relation :

Où J est le moment d’inertie du corps par rapport à l’axe z, et le vecteur vitesse angulaire de rotation du corps.

- le système composé de P1 P2 et S est considéré isolé.
- Il n’y a pas de frottements.

ils permettent, l’un de tirer sur les fils du patineur2 et l’autre de relâcher les fils du patineur1

Pour que la situation soit symétrique, les bras des patineurs doivent faire le même angle avec l’axe z en valeur absolue. Pour décrire ce qui se passe au moment de votre question il faut préciser s’il y a déjà une dissymétrie dans le système. Je supposerai donc le système symétrique dans un premier temps. Les vérins empêchent donc pour l’instant tout mouvement vertical des bras. (selon z). Pour fixer les idées, disons que les vérins ont 2 positions : rentrée et sortie. Quand ils sont sortis, les bras ne peuvent s’écarter de l’axe de rotation. Quand ils sont rentrés, les bras peuvent s’écarter autant que le permettent les fils.
- les vérins sont sortis, les bras ne peuvent s’écarter de l’axe z.

2) On livre le système à lui-même, une fois les 2 élastiques tendus.
Que se passe-t-il ?
a) Patineur 1. (P1)
L’élastique exerce un couple C1 qui met P1 en mouvement de rotation autour de l’axe z dans le sens trigo (pour fixer les idées).
b) Patineur 2 (P2)
L’élastique exerce un couple C2 qui met P1 en mouvement de rotation autour de l’axe z dans le sens horaire (pour fixer les idées).
c) La structure (S).
Les couples s’exerçant sur la structure étant de même direction, norme et de sens opposés, la structure reste fixe dans (R). A tout instant, .

3) Evolution des grandeurs physiques du système.
a) C1
La norme C1 est positive et diminue linéairement lorsque l’élastique passe de +20 tours à 0 tours.
b) C2
La norme C2 est positive et diminue linéairement lorsque l’élastique passe de -20 tours à 0 tours.
c) C1 et C2
Les sens de et sont opposés à tout instant.
d)
entraîne une variation du moment cinétique en O de P1 égale à C1. L(P1) augmente donc, d’abord vite, puis de moins en moins vite à mesure que l’élastique se déroule, jusqu’à atteindre une valeur maximale L(P1)MAX positive quand l’élastique 1 est à 0 tours.
e)
entraîne une variation du moment cinétique en O de P2 égale à C2. L(P2) diminue donc, d’abord vite, puis de moins en moins vite à mesure que l’élastique se déroule, jusqu’à atteindre une valeur minimale L(P2)MIN négative quand l’élastique 2 est à 0 tours.
f) Comme C1 est de sens opposé à C2, la variation positive de L(P1) est identique en valeur absolue à la variation négative de L(P2). Donc à tout instant, L(P1) = - L(P2) en valeur algébrique.
g)
La somme des couples s’exerçant sur la structure (S) étant nulle, L(S) ne varie pas, il reste nul.
h)

L(O) = L(S) + L(P1) + L(P2).

Or, L(P1) = - L(P2).
D’où L(O) = L(S) = 0.
Le moment cinétique global est conservé et nul.

i) vitesse angulaire de rotation de P1.
L(P1) = J(P1) * .
J(P1) est constant (on ne touche pour l’instant pas au vérin 1). Si L(P1) augmente, augmente. P1 se met donc en rotation. La variation de vitesse angulaire de rotation (accélération angulaire) est égale au couple C1.

j) vitesse angulaire de rotation de P2.
L(P2) = J(P2) * .
J(P2) est constant (on ne touche pour l’instant pas au vérin 2). Si L(P2) diminue, diminue. P2 se met donc en rotation. La variation de vitesse angulaire de rotation (accélération angulaire) est égale au couple C2. Celui-ci étant négatif, diminue et passe donc de 0 à des valeurs négatives, ce qui signifie que la rotation de P2 est dans le sens inverse à celle de P1.

4) Evolution lorsque les élastiques sont en position d’équilibre. (0 tour).
a) les couples sont nuls => moment cinétiques constants => L(P1)MAX = -L(P1)MIN (en valeur algébrique) =>
est maximale et positive à cet instant.
est minimale et négative à cet instant.
les vitesse de rotation angulaires sont égales en valeur absolue.
L(O) = L(P1)MAX + L(P1)MIN + L(S) = 0.
Le moment cinétique global est conservé.

5) Evolution lorsque les élastiques se réenroulent. (On ne touche pour l’instant pas aux vérins).
a) Les couples C1 et C2 changent de signe et diminuent/ augmentent jusqu’à leur valeurs maximales de départ (correspondant à -20 tours et +20 tours) en valeur absolue.
b) les vitesses angulaires de rotation des patineurs diminuent en valeur absolue jusqu’à s’annuler quand on est à 20 tours pour chaque élastique en valeur absolue.
c) on est de nouveau dans les conditions initiales, retour au 2).
d) Ce système est un oscillateur, comme un pendule de torsion : ce cycle se reproduit indéfiniment en l’absence de frottements.

6) Plaçons nous à un instant t, au cours des oscillations, où on est à 0 tours, et brisons la symétrie du système par la mise en position rentrée d’un vérin sorti.
a) conséquences sur le moment cinétique du patineur concerné (P1 pour fixer les idées).

J(P1) est modifié une fois les bras en position écartée. Il augmente. Donc diminue (si on considère le couple nul ou faible lorsqu’on est dans une longueur d’élastique proche de 0 tour).
b) les élastiques ne s’enroulent donc plus de la même manière autour des patineurs. Donc les couples C1 et C2 ne sont plus égaux en valeur absolue.
c) La somme des couples C1 et C2 n’étant plus nulle, le moment cinétique de la structure L(S) varie de C1+C2 en valeur algébrique. (valeur algébrique signifie que C1 peut être égal à 10 Nm et C2 = - 12 Nm, donc C1 + C2 = -2 Nm).
La variation de L(S) = C1 + C2.
d) L(P1) n’est plus égal à L(P2) en valeur absolue. La différence se retrouve dans L(S). (comme montré en c) ).
e) L(S) étant différent de 0, et J(S) étant constant, la structure se met à tourner avec une vitesse angulaire de rotation .
f) L(O) = L(P1) + L(P2) + L(S) = 0.
Car -L(P2) = L(P1) + L(S).
Le moment cinétique global du système est conservé.
(suite au prochian message)

[invite6aa21dd9]

(suite)

III) Conclusion.
Voila ce que prédit la mécanique classique pour l’évolution de votre système. Je ne prouve pas par ce message la conservation du moment cinétique global, je la prends comme hypothèse pour décrire votre expérience de pensée.
Les prédictions en appliquant ces lois sont identiques aux vôtres (mise en rotation de la structure lors de la brisure de symétrie du système).
Vous avez donc fait une erreur d’interprétation. Trouvons la :

De deux choses, l’une : soit il y a transfert de moment cinétique d’un corps à l’autre (structure à patineur ou vice versa) lorsque le vérin tire sur les fils ou les relâche, soit il n’y a aucun transfert d’un corps à l’autre…

Il y a transfert de moment cinétique des patineurs vers la structure.

Si oui alors ce qui est donné à l’un doit se répercuter sur l’autre et en sens inverse et afin que la somme des deux reste invariable… par définition…

Tout à fait.

Or, le moyen utilisé (vérin à traction dans le prolongement de l’axe de rotation) ne peut EN AUCUN CAS faire tourner la structure ! ! !

Tout à fait. Cependant, le vérin peut faire changer le moment d’inertie J d’un des patineurs, en autorisant par exemple les bras du patineur 1 à s’écarter de l’axe. Le moment d’inertie J(P1) est un des deux facteurs qui définissent le moment cinétique. On a donc une asymétrie entre les couples C1 et C2, et c’est cela qui entraîne la mise en rotation de la structure, par variation de son moment cinétique qui compense le changement pour P1, selon les lois de la mécanique. C’est là que se situe votre erreur, qui vous conduit à croire que le moment cinétique global n’est pas conservé dans le système isolé P1, P2, S.
En d’autres termes, les vérins ne mettent pas la structure directement en rotation, mais indirectement, par le biais de la variation de moment d’inertie occasionnée. Votre affirmation (encore une fois gratuite)

En conséquence, il n’y a aucun transfert de moment cinétique des patineurs à la structure ou vice versa.

est donc fausse.

Finalement, les lois de la mécanique peuvent parfaitement décrire les observations que vous imaginez dans votre expérience de pensée. Cependant, vos interprétations théoriques sont erronées.
Bilan : avant de dire que la mécanique ne peut expliquer ce que vous pensez qu’il arriverait si … essayez de calculer ce qu’elle prévoit.

Remarque finale : pour démontrer qu’une loi physique est fausse, une bonne méthode est :
- Calculer ce que prédit la loi physique pour une expérience de pensée (étape que vous avez oubliée).
- Faire l’expérience « en vrai ». (vous l’avez fait).
- Observer que les résultats expérimentaux sont en désaccord avec les calculs théoriques. (je vous ai montré que ce n’était pas le cas, dans votre expérience en atelier, dans mes messages précedents).
J’attends vos commentaires, en précisant qu’il est inutile de présenter une autre expérience, réelle ou de pensée, avant que toute la lumière soit faite sur les messages précédents. Je vous pose donc 2 questions auxquelles vous devrez répondre si vous voulez que je poursuive la discussion avec vous sur ce sujet.

Etes-vous convaincu que votre expérience réelle est en accord avec les lois de la physique ? Si non, citez les phrases qui vous paraissent fausses dans les explications des intervenants. Et montrez pourquoi elles sont fausses.

Etes-vous convaincu que les prédictions de votre intuition concernant votre expérience de pensée sont conformes aux prédictions de la théorie ? Si non, citez les explications des intervenants qui vous paraissent fausses. Et montrez pourquoi elles sont fausses.


Cordialement.

[invitecc43cae8]

reponse à kognou:

un grand merci !
je viens de lire et d'imprimer
je vais étudier et apprendre et réfléchir et répondre ensuite.

cependant, lorsque vous dites: """""""le vérin peut faire changer le moment d’inertie J d’un des patineurs, en autorisant par exemple les bras du patineur 1 à s’écarter de l’axe. Le moment d’inertie J(P1) est un des deux facteurs qui définissent le moment cinétique. On a donc une asymétrie entre les couples C1 et C2, et c’est cela qui entraîne la mise en rotation de la structure, par variation de son moment cinétique qui compense le changement pour P1, selon les lois de la mécanique. C’est là que se situe votre erreur, qui vous conduit à croire que le moment cinétique global n’est pas conservé dans le système isolé P1, P2, S.
En d’autres termes, les vérins ne mettent pas la structure directement en rotation, mais indirectement, par le biais de la variation de moment d’inertie occasionnée.""""""""

il me semble comprendre (après une seule lecture attentive) que la structure tourne AVEC les deux patineurs à l'arrêt (à l'arrêt relativement à la structure).
Si c'est ainsi, alors c'était exactement ce que j'avais commencé par affirmer au tout début (il y a trois semaines) lorsque je demandais ceci:

s'il était possible (et la réponse serait donc oui, si j'ai bien compris) de mettre en rotation un corps sur lui-même sans prendre appui sur rien ET sans rien éjecter (action / réaction) ET sans se retrouver avec un second corps interne au premier en rotation inverse, est-ce que cela présenterait un intérêt autre que, par exemple, l'orientation d'un véhicule spatial ou pour équilibre statique ou dynamique etc... ?

donc j'aurais eu "raison" au début et ensuite "tort" en ce que j'aurais mal assimilé ce concept de moment cinétique ?

mais si ça marche alors moi très content et travailler à fabriquer machine et inventions !

A très bientôt kognou !
ventout

[invite6aa21dd9]

Bonjour.

il me semble comprendre (après une seule lecture attentive) que la structure tourne AVEC les deux patineurs à l'arrêt (à l'arrêt relativement à la structure).
Si c'est ainsi, alors c'était exactement ce que j'avais commencé par affirmer au tout début (il y a trois semaines) lorsque je demandais ceci:

Je n’ai pas décris l’arrêt des patineurs dans mes messages. Le but de l’expérience était simplement de montrer qu’une différence de vitesse de rotation des patineurs entraîne la non compensation des couples C1 et C2 et donc la mise en rotation de la structure. Il n’est pas nécessaire d’arrêter les patineurs pour que la structure se mette en mouvement de rotation. Si vous voulez des prédictions sur la valeur des vitesses de rotations, il faut décrire complètement votre système : Dessin coté avec masses des éléments constitutifs et caractéristiques des élastiques.

Aussi, je ne sais pas pourquoi vous tenez tant à arrêter les patineurs relativement à la structure. Il faudrait rajouter un dispositif externe qui fournisse du couple au système pour changer le moment cinétique global.
C’est tout à fait possible dans ce cas.
Exemple :
Vous roulez à vélo. En exerçant un couple sur le plateau, vous mettez en rotation le pignon de la roue arrière. Le plateau et le pignon tournent. Il suffit de faire dérailler la chaîne du vélo et que vous exerciez un couple sur le plateau pour stopper sa rotation sans stopper celle de la roue arrière.
Bilan : la roue arrière tourne, et pourtant le plateau ne tourne plus.
Sur les vélos modernes, un système permet de n’exercer du couple que dans un sens au niveau de la liaison pignon-roue arrière. Ainsi, même plus besoin de faire dérailler la chaîne pour stopper le plateau et pas la roue.
Par contre il est impossible, avec ce système de faire tourner la roue en « marche arrière » en exerçant un couple de sens opposé sur le plateau.

Rien de bien mystérieux dans tout ça, et les lois de la mécanique décrivent parfaitement ces phénomènes.

Un lien intéressant sur l’utilité du théorème du moment cinétique concernant justement les satellites ici.

Cordialement.

[pmdec]

.../... Vous roulez à vélo. En exerçant un couple sur le plateau, vous mettez en rotation le pignon de la roue arrière. Le plateau et le pignon tournent.

Et un "contre-couple" sur ... la Terre, par l'intermédiaire de la route (si on accélère (très) fort, le vélo se cabre !). Voilà "l'autre" qui "compense" le premier !

[invitecc43cae8]

un astronaute fou saute dans le vide sans conserver aucun lien avec le véhicule spatial. Mais il a emporté un oeuf non cuit, un oeuf cru quoi, et il le tient dans sa main.
Par "amortissement visqueux" (cf. votre lien) il va pouvoir d'abord se stabiliser et ensuite s'orienter dans l'espace (tourner sur lui-même) sans prendre appui sur rien (il n'y a rien dans le vide de l'espace...) et sans éjecter de matière (il tient trop à son oeuf): chaque fois qu'il fait tourner l'oeuf, il profite, en réaction, de l'énergie transmise et tourne en sens inverse... alors que l'oeuf lui s'arrête à chaque fois de tourner sur lui-même et à cause de "l'amortissement visqueux".
Est-ce correct ?

[pmdec]

Est-ce correct ?

Je ne crois pas : il n'est pas dit sur le site en question que la rotation s'arrête. Il est dit que le mouvement de nutation ("conique") diminue.

Explication intuitive : prenez une bouteille d'eau pas complètement remplie* en la tenant "à pleine main" par le milieu. Donnez lui en bougeant le poignet un mouvement tel que le fond et le goulot décrivent des cercles, le milieu de la bouteille ne faisant qu'osciller : vous constatez que (par inertie) l'eau "change d'endroit" par rapport à la bouteille**. Ce frottement de l'eau contre la paroi tend à freiner ce mouvement. Il n'en va pas de même en cas de rotation de la bouteille sur elle-même : l'eau ne "frotte" pas contre la bouteille pour la bonne raison qu'elle tourne en même temps.

*Pas complètement remplie : pour voir le phénomène. Il se produit aussi si la bouteille est pleine.

**Ce serait la même chose en l'absence apparente de gravité car la rotation "principale" a tendance à la plaquer sur les parois.

[invitecc43cae8]

Bonjour,

1)
Je voudrais bien que vous produisiez ce « simple calcul » avec les paramètres de votre choix (masse et géométrie des patineurs, de la structure, diamètre de l’axe etc.) dans votre prochain message.
Ainsi, nous pourrons discuter du résultat de ce calcul et de sa logique.
Personnellement je ne sais pas faire de déductions à partir du résultat d’un calcul, sans avoir fait ce calcul (logique non ?).

Lorsque les enrouleurs sont vides, la structure ne bouge pas et les patineurs possèdent exactement la même énergie cinétique et le même moment cinétique.
Pour simplifier le problème nous avons dit que la tension de l'élastique est constante et ce, quel que soit le nombre de tours affiché par les enrouleurs (l'élastique est très long).
Le patineur1 reprend 2,5 tours alors que le patineur2 reprend 22,5 tours contre une force de même intensité (une même force).
Les fils des enrouleurs sont les seuls qui exercent un couple sur la structure.
Les autres fils (associés aux vérins) n'interviennent qu'indirectement sur la rotation éventuelle de la structure et ainsi c'est la force de la traction exercée par les fils des enrouleurs ainsi que le déplacement du point d'application de cette force (tours) qui, appliqué à la structure, va déterminer si oui ou non, à la fin, la structure tournera AVEC les patineurs (entendu: patineurs à l'arrêt relativement à la structure).
D'un côté nous avons une force qui effectue un travail mesuré 2,5 tours en deux secondes
De l'autre côté nous avons une même force qui effectue un travail mesuré 22,5 en six secondes.
Si la structure est mobile alors elle sera tractée dans un sens de rotation plus que dans l'autre et ainsi donc elle tournera dans ce sens.
Ventout
(je réfléchis toujours à la suite de votre étude: A+ ! ).

[inviteed7336aa]

Salut, Ventout,
Ton système ressemble à un gyroscope de stabilisation

Il me semble avoir remarqué qq chose d'important, le fait de renvoyer le mouvement des masselottes à angle (plus ou moins) droit pour être dans l'axe de rotation ne fait-il pas que la résultante corresponde à la même chose mais à 45° ?
A+

L'Hérétique qui n'a pas envie de refaire tous les calculs...

[inviteed7336aa]

Salut,
Pour revenir dans le sujet du fil, j'ai trouvé ça :
http://www.glafreniere.com/erreurs.htm
A+

[invitecc43cae8]

Je n’ai pas décris l’arrêt des patineurs dans mes messages. Le but de l’expérience était simplement de montrer qu’une différence de vitesse de rotation des patineurs entraîne la non compensation des couples C1 et C2 et donc la mise en rotation de la structure. Il n’est pas nécessaire d’arrêter les patineurs pour que la structure se mette en mouvement de rotation. (...) Aussi, je ne sais pas pourquoi vous tenez tant à arrêter les patineurs relativement à la structure..

Oui, il n'est pas nécessaire d'arrêter les patineurs pour que la structure tourne. Un moteur: stator / rotor suffit à faire cela très bien. C'est que LA question est: est-ce que la structure, finalement, continuera de tourner lorsque loes patineurs ne tourneront plus RELATIVEMENT à la structure.
C'est ça, précisément, la question que je pose.

cordialement
ventout
P.S.: dans message précédent: "même valeur absolue du moment cinétique" à la place de "même moment cinétique", bien sûr.
rep. à pmdec: je pense que je réponds à ta questions à travers mes réponses à kognou.
rep. à l'hérétique: pas compris question. Quel que soit l'angle (peu importe l'angle): l'enrouleur reprend 2,5 ou 22,5 tours sur les enrouleurs et c'est cela qui fait sens.

[BioBen]

est-ce que la structure, finalement, continuera de tourner lorsque loes patineurs ne tourneront plus RELATIVEMENT à la structure.
C'est ça, précisément, la question que je pose.

Euh...je ne sais pas ce qu'en dira Kognou, mais la question est bizarrement posée ...
lorsque les patineurs ne trouneront plus relativement à la structure ? Ca veut dire quoi ca ? Que dans le référentiel de la structure les patineurs ne tourneront plus ? Si c'est ca, ça veut dire que les patineurs tournent toujours pour l'experimentateur, ou bien que la structure et les patineurs sont immobiles par rapport à l'experimentateur.
Enfin personnellement j'ai du mal à comprendre la question ! Si tu pouvais la préciser stp...

Merci
a+
ben
a+
ben

[invitecc43cae8]

Nous savons qu'il est facile de mettre en rotation la structure: cela ne pose aucun problème. L'exemple le plus simple serait celui d'un moteur: au début, le rotor et le stator sont à l'arrêt l'un par rapport à l'autre (mais l'ensemble "rotor plus stator" pourrait tourner un peu sur lui-même...).
Aussi, pour simplifier, on pense que l'ensemble "rotor plus stator" est AUSSI à l'arrêt (ne tourne pas sur lui-même).
Pour ce qui est du dispositif que l'on discute (avec les deux patineurs) c'est pareil: que la structure se mette à tourner ne pose aucun problème si la somme des moments cinétiques des deux patineurs ajoutée à celle de la structure est nulle.
Il ne suffit pas que la structure tourne pour que ledit dispositif nous interroge: la question est: lorsque les patineurs seront à l'arrêt relativement à la structure, est-ce alors que la structure tourne ? C'est la question qui englobe toutes les autres.

ventout

Pour kognou:

dans II, à la fin du 1)Conditions initiales
il n'y a aucune dissymétrie entre les bras des deux patineurs à l'instant où les deux enrouleurs sont vides.
Jusqu'à cet instant, les vérins ont suivi la traction du fil qui résulte de l'écartement des bras. Les vérins étant en mode "frein". C'est seulement à partir du moment où les enrouleurs sont vides que les vérins vont agir de façon différente sur les deux patineurs.

[ClairEsprit]

Salut,
Pour revenir dans le sujet du fil, j'ai trouvé ça :
http://www.glafreniere.com/erreurs.htm
A+

Effectivement, c'est impressionant. Reste à savoir si ce monsieur dit des choses sensées. Il m'a l'air trop sûr de lui, en tout cas je n'aime pas le ton de son exposé. Je fais confiance aux (vrais) physiciens éclairés de ce forum pour donner leur avis sur la question. Ceci dit, ça ne fait de mal à personne de se retrouver bousculé de la sorte, c'est une bonne façon de se trouver obligé de vérifier que les bases sur lesquelles nous sommes assis sont bien aussi solides que l'on le pense.

[inviteed7336aa]

Effectivement, c'est impressionant. Reste à savoir si ce monsieur dit des choses sensées. Il m'a l'air trop sûr de lui, en tout cas je n'aime pas le ton de son exposé. Je fais confiance aux (vrais) physiciens éclairés de ce forum pour donner leur avis sur la question. Ceci dit, ça ne fait de mal à personne de se retrouver bousculé de la sorte, c'est une bonne façon de se trouver obligé de vérifier que les bases sur lesquelles nous sommes assis sont bien aussi solides que l'on le pense.

Salut,
Tout à fait, tel était le but de mon post, recentrer les gens sur la réalité de leurs certitudes, c'est une démarche scientifique!
A+

[BioBen]

Je ne me prétends aps physicien, mais une bonne partie des infos ont l'air très peu crédibles, notamment :
Sur la relativité

On se demande comment tant de physiciens apparemment sains d'esprit ont pu admettre des notions comme la « contraction de l'espace » et le « ralentissement du temps ». L'hypothèse d'un « espace-temps » à quatre dimensions proposée par Minkowski est même doublement absurde, et l'explication d'Einstein à l'effet que la gravité courbe l'espace relève du délire.

qui ont été constatées experimentalement.

Et dans son chapitre intitulé "LA RELATIVITÉ N'EXPLIQUE PAS LA PRÉCESSION DU PÉRIHÉLIE DE MERCURE., il ne fait que dire que la precession du périhélie de Mercure peut s'expliquer autrement, sans avoir fait aucune étude, comme tu peux la constater dans le passage suivant (phrases soulignées) :

Selon moi, la gravité n'est pas parfaitement additive. La force d'attraction des planètes sur Mercure faiblit lorsqu'elles passent derrière le Soleil ou lorsqu'elles sont à l'opposé. C'est sans doute mesurable en vérifiant la trajectoire d'un engin spatial lorsque le Soleil est éclipsé par une planète. Par ailleurs, parce que Mercure contient beaucoup de fer, il faudrait aussi vérifier l'influence des champs magnétiques, qui décroissent davantage que selon le carré de la distance, mais qui sont considérables près du Soleil. Le vent solaire, très puissant près de Mercure, a d'ailleurs lui aussi des effets magnétiques certains. Il y a aussi les effets de marée, qui sont très intenses dans le cas de Mercure, à tel point qu'elle éclaterait si elle passait plus près du Soleil. Il y a sans toute d'autres causes insoupçonnées.

Bref, il faudrait faire une étude plus approfondie de toutes les influences possibles avant de décréter qu'une équation forgée précisément pour atteindre ce très faible résidu de 43" d'arc par siècle permet « miraculeusement » de résoudre le problème. En fait, l'explication d'Einstein ne tient compte d'aucune autre influence que celle des planètes. Ainsi, dès qu'on aura démontré qu'une seule d'entre elles a un effet non négligeable sur la précession du périhélie de Mercure, c'est l'explication d'Einstein qui deviendra caduque.

Il fait des suppositions (donc il ne sait pas si elles sont vraies ou fausses cf "selon moi"), puis dit "dès qu'on aura démontré", donc 5 lignes plus tard elles sont vraies et ont remis en cause la RG.

En calir, ça donne ça :
Selon moi, la precession du périhélie de Mercure est dû à Deep_Turtle , dès qu'on l'aura démontré, alors ce sera l'explication que la RG est caduque. Donc la RG est caduque.

Enfin ce site ne m'a pas vraiment convaincu ...
Quelqu'un pourrait se prononcer sur son modèle de l'atome où les electrons ne forment pas un nuage autour mais sont immobiles ? Parce que j'ai déja entendu parler d'une telle théorie.

Merci d'avance.
a+
ben

PS : Je n'ai pas lu le reste j'ai des exams à bosser.

[invitecc43cae8]

reponse à kognou,

Je n’arrive pas à penser « 6 » comme vous. Ni la suite...
J’ai essayé 20 fois ! ! !
Donc je réécris :
6) Plaçons-nous à un instant t, au cours des oscillations, où on est à 0 tours, et brisons la symétrie du système par la libération de l’un des vérins (l’un des freins).
a) conséquences sur le moment cinétique du patineur P1
J(P1) évolue de façon différente de J(P2) à cause de l’action différente des vérins, action qui a provoqué un mouvement différent des bras, mouvement différent des bras qui se solde, se mesure, se comprend, se pense, par la différence de 2,5 ou 22,5 tours repris sur les enrouleurs, "tours" qui correspondent aux forces et énergies qui sont celles SEULEMENT qui décident au final de ce qui doit se passer en termes de rotation des 3 composants que sont P1, P2 et structure.
Mon raisonnement est celui-ci: quoi qu'il se passe en termes de
J(P1) et J(P2), cela se TRADUIT par L'OBSERVATION de 2,5 et 22,5 tours repris respectivement par les deux enrouleurs !
Or, bien que "les élastiques ne s'enroulent plus de la même manière" (comme vous le dites en b),
on a quand même d'un côté une force de l'élastique avec un déplacement de 2,5 du point d'application de ladite force et en 2 secondes
contre une MEME force de l'élastique avec un déplacement de 22,5 en 6 secondes.
L'action de ces deux forces ne peut pas ne pas entraîner la structure dans un mouvement de rotation, mouvement de rotation qui ne s'arrêtera pas à l'arrêt des patineurs relativement à la structure... en rotation...

Ventout

[BioBen]

Juste pour finir :
Critique du site de Gabriel Lafrenière (site en question)
http://critique.spoirier.lautre.net/glaf.htm

a+
ben

[invitec913303f]

Oui cela est surtout méprisant et borné lorsque l'on vois des commentaires comme tu l'a cité en premier dans ton message. On trouve aussi pas mal de sites internent comme ça, un peut obscure et qui prétend tout expliquer les lois de l'univers. Il y a d'ailleurs un site dont une page est appelée liste noire qui retiens tout les sites de ce style. http://www.e-scio.net/noire/liste.html Voici l'adresse, cela permet de ne pas faire de mauvaises rencontres.

[invitecc43cae8]

reponse à kognou

si vous êtes d'accord avec mon message précédent (78 je crois) alors il est facile d'en penser les conséquences:
il serait possible de mettre un corps en mouvement de rotation sur lui-même sans prendre appui sur rien d'extérieur audit corps ET sans rien éjecter (action / réaction) ET sans se retrouver avec un second corps en rotation en sens inverse (ici, un "patineur") à l'intérieur.
...et quelle que soit la façon de le dire, concepts, formules ou mathématiques...

ventout

[pmdec]

Il y a d'ailleurs un site dont une page est appelée liste noire qui retiens tout les sites de ce style. http://www.e-scio.net/noire/liste.html Voici l'adresse, cela permet de ne pas faire de mauvaises rencontres.

Bien au contraire ! J'ai regardé qq pages, et c'est absolument fabuleux. Le truc anti-déprime par excellence ! Il y a longtemps que je n'avais pas autant ri devant mon écran.
Merci pour ce lien.

[invitec913303f]

LOL oui ces ce que j'allais dire mais j'ai préféré me retenir.

[invitecc43cae8]

Pour montrer qu'à la fin de l'expérience la structure ne tourne pas (avec les deux patineurs à l'arrêt RELATIVEMENT à la structure)
il faut montrer que la force de traction de l'élastique 1 dont le point d'application se déplace sur 2,5 tours (cela prenant 2s) équivaut à la force de traction de l'élastique 2 avec point d'application se déplaçant sur 22,5 tours (cela prenant 6s), sachant que les deux élastiques opposent une force de traction égale.

Cet énoncé est-il correct ?

ventout

[invite6aa21dd9]

Bonjour.

Réponses en vrac pour Ventout. Je suis de retour de mon long week-end .

on a quand même d'un côté une force de l'élastique avec un déplacement de 2,5 du point d'application de ladite force et en 2 secondes
contre une MEME force de l'élastique avec un déplacement de 22,5 en 6 secondes.

Non. Si la traction des élastiques peut être considérée nulle au voisinage de la position 0 tours, elle ne l’est certainement pas à 22,5 tours.
Aussi, c’est une erreur que de considérer la traction constante.
Entre 2 et 15 tours, par exemple, celle-ci n’est pas du tout égale. A 15 tours, « ça tire très fort », alors qu’à 2 tours, « ça ne tire presque pas ».
C’est justement parce qu’on ne tire plus de la même manière des 2 côtés que la structure se met en mouvement de rotation.

L'action de ces deux forces ne peut pas ne pas entraîner la structure dans un mouvement de rotation

Les forces entraînent la structure en rotation quand elles ne se compensent pas. Si elles se compensent, pas de variation de vitesse de rotation de S.

Pour kognou:

dans II, à la fin du 1)Conditions initiales
il n'y a aucune dissymétrie entre les bras des deux patineurs à l'instant où les deux enrouleurs sont vides.
Jusqu'à cet instant, les vérins ont suivi la traction du fil qui résulte de l'écartement des bras. Les vérins étant en mode "frein". C'est seulement à partir du moment où les enrouleurs sont vides que les vérins vont agir de façon différente sur les deux patineurs.

Oui. Mais je me suis permis de décrire d’abord dans mon long post, ce qui se passerait si on ne touche pas aux vérins, et qu’on laisse le système dans un état symétrique.
Il se produit alors des oscillations, comme je l’ai décris dans le post en question. Dans ce cas, aucun enrouleur n’ira plus loin que -20 ou +20 tours. Et aucun patineur ne s’arrête définitivement. Les patineurs tournent en sens inverse l’un de l’autre. J’ai d’ailleurs décris les variations de leurs vitesses de rotation. Au moment où les 2 enrouleurs sont à +20 tours et -20 tours, les patineurs sont à l’arrêt. Puis ils repartent dans l’autre sens, et ainsi de suite.

Puis, lorsqu’on actionne un vérin quand les enrouleurs sont à 0 tours, il se produit un déséquilibre.
Comme on est proche de 0 tours, on peut dire à ce moment que la traction peut être considérée comme nulle, et que le patineur est presque isolé. Donc la conservation du moment cinétique entraîne qu’une augmentation de moment d’inertie se compense par une diminution de vitesse angulaire de rotation.
Le patineur dont le vérin s’est actionné à 0 tours voit donc sa vitesse de réenroulement inférieure à l’autre. Ce qui entraîne à terme, des couples qui ne se compensent plus au niveau des élastiques. (Les élastiques tirent plus fort si ils sont tendus, donc si l’un est moins tendu que l’autre, il tire moins).

Pour savoir ce qui se passe ensuite, il faut définir tous les paramètres du système. Le couple résultant (C1 + C2) n’est certes plus nul, d’où la rotation de la structure, mais cette rotation va être freinée quand C1 + C2 change de signe et la structure va peut-être se mettre a tourner dans l’autre sens etc.
Tout ça va donc bouger « n’importe comment » et indéfiniment s’il n’y a pas de frottements. En aucun cas, les patineurs ne seront stoppés définitivement, vu que quand on enroule, on tire de plus en plus fort, jusqu’à stopper le patineur puis le faire tourner dans l’autre sens, etc…
(comme un pendule, quand il est dans sa position la plus haute, il redescend, monte de l’autre côté et ainsi de suite, sans jamais s’arrêter s’il n’y a pas de frottements).

Pour montrer qu'à la fin de l'expérience la structure ne tourne pas (avec les deux patineurs à l'arrêt RELATIVEMENT à la structure)
il faut montrer que la force de traction de l'élastique 1 dont le point d'application se déplace sur 2,5 tours (cela prenant 2s) équivaut à la force de traction de l'élastique 2 avec point d'application se déplaçant sur 22,5 tours (cela prenant 6s), sachant que les deux élastiques opposent une force de traction égale.

Cet énoncé est-il correct ?

Non. Une fois lancés, s’il n’y a pas de frottements, les patineurs continuent de tourner indéfiniment, comme un pendule de torsion oscille (c'est-à-dire de plus en plus vite, puis de moins en moins vite, puis arrêt, puis cà repart dans l’autre sens etc..).
De plus la traction à 2,5 tours n’est pas égale à la traction sur 22,5 tours. La traction dépend de la longueur de l’élastique. Si celui-ci est tendu (22,5 tours par exemple) la traction est beaucoup plus forte que s’il n’est enroulé que de 2 tours.

si vous êtes d'accord avec mon message précédent (78 je crois) alors il est facile d'en penser les conséquences:

Je ne suis pas d’accord pour dire que la traction à 22,5 tours est égale à la traction à 2,5 tours ni à 0 tours. D’après les lois de la mécanique, la traction est maximale à +-20 tours et nulle à 0 tours. On peut dire que la traction est faible entre –5 et +5 tours, mais on ne peut la négliger autour de 20 tours, car c’est cette traction qui met les patineurs en mouvement au début de l’expérience.

Une manière de produire un réenroulement à 22,5 tours pour l’un des patineurs, est de proposer une troisième position pour le vérin, qui distribuerait la masse du patineur plus près de l’axe de rotation, pour diminuer le moment d’inertie du patineur.

Si vous voulez stopper la rotation des patineurs à tout prix par rapport à la structure, il vous faut couper les élastiques et introduire des frottements, ou autre force extérieure. Mais des frottements entre structure et patineurs vont ralentir la rotation des patineurs ET celle de la structure. Si la situation est symétrique, plus rien ne tourne à la fin du freinage. Si la situation est dissymétrique (un vérin actionné), et que vous faites frotter les patineurs l’un sur l’autre. L’un pourra être arrêté par rapport à S, mais pas l’autre, quand S tourne dans (R).

Cordialement.

[invitecc43cae8]

Non. Si la traction des élastiques peut être considérée nulle au voisinage de la position 0 tours, elle ne l’est certainement pas à 22,5 tours.
Aussi, c’est une erreur que de considérer la traction constante.
Entre 2 et 15 tours, par exemple, celle-ci n’est pas du tout égale. A 15 tours, « ça tire très fort », alors qu’à 2 tours, « ça ne tire presque pas ».
C’est justement parce qu’on ne tire plus de la même manière des 2 côtés que la structure se met en mouvement de rotation.

question: de ces deux, qui va parcourir la plus grande distance ?
-une 2CV pendant 2 secondes (patineur1) qui parcourt en montée 2,5 mètres
-une voiture plus récente pendant 6 secondes (patineur2) qui parcourt en montée 22,5m.

Lorsque je disais que l'élastique avait une tension constante c'était avec la précision qu'il était très long et pour simplifier. Dans la réalité de l'expérience telle qu'elle a été conduite, la diférence de traction entre enrouleur plein et vide était inférieur à 20% (élastique de 8 mètres de long). Et si l'élastique fait 1 km... ? Et si en plus la partie qui s'enroule est un fil non-élastique ... ? Et si le diamètre de l'enrouleur est réduit davantage ? La différence de traction entre enrouleur plein et vide pouvait être considérée nulle.

D'un côté le travail est considérablement plus important que de l'autre... et à l'évidence, ETANT DONNE la position et le déplacement des masselottes telles que je les ai observées, le "moment cinétique" du patineur1 a variè du fait même de l'énergie E3... (avec l'énergie E3). En effet, si l'on considère que le mouvement des bras des patineurs, dans l'expérience réelle, "capitalise" en énergie potentielle une partie de l'énergie cinétique (le mouvement des bras qui s'ouvrent implique une élévation) alors il apparaît clairement qu'en modifiant le dispositif de façon à éviter cette "capitalisation", la différence constatée ne serait plus entre 2,5 et 22,5 mais entre 0,1 et 25 !... Et peut-être même entre 0,0001 et 30 !... Or, dans ces conditions, comment pourrait-on encore soutenir que E3 n'est pas directement responsable d'une perte de moment cinétique du patineur1 comparé au patineur2 (?) SAUF à penser que les bras du patineur1 s'écarteraient de 300mètres de l'axe de rotation et afin que le moment cinétique soit conservé.... Mais les bras ne faisaient que 80cm et ne s'écartaient pas beaucoup plus que ceux du patineur2 et pour aussitôt retomber à plat !!!...

Mais je me suis permis de décrire d’abord dans mon long post, ce qui se passerait si on ne touche pas aux vérins, et qu’on laisse le système dans un état symétrique.
Il se produit alors des oscillations, comme je l’ai décris dans le post en question. Dans ce cas, aucun enrouleur n’ira plus loin que -20 ou +20 tours. Et aucun patineur ne s’arrête définitivement. Les patineurs tournent en sens inverse l’un de l’autre. J’ai d’ailleurs décris les variations de leurs vitesses de rotation. Au moment où les 2 enrouleurs sont à +20 tours et -20 tours, les patineurs sont à l’arrêt. Puis ils repartent dans l’autre sens, et ainsi de suite..

Oui. Mais ensuite, avec l'action des vérins différente pour chaque patineur, lorsque l'un des patineurs s'arrête (avant l'autre), rien n'empèche de le bloquer à ce moment précis et d'attendre l'arrêt de l'autre patineur (cf. la différence de 2s à 6s) et à ce moment précis de voir si la structure bouge ou pas. Moi je pense qu'elle bougera et à cause de l'exemple de la 2CV... En effet, dans cet exemple, il n'y a aucune contrepartie: plus vite (rotation en tour/mn), plus fort et plus longtemps CONTRE moins vite moins fort et moins longtemps...
Dans ces conditions, l'un des élastiques tirera tellement plus sur la structure qu'elle BOUGERA NECESSAIREMENT et continuera de tourner même lorsque les patineurs seront à l'arrêt (relativement à elle). Cette affirmation peut être assurée par simple déduction logique et par la claire compréhension du "aucune contrepartie"...

Vous dites : """""Comme on est proche de 0 tours, on peut dire à ce moment que la traction peut être considérée comme nulle, et que le patineur est presque isolé.""""
Ce n'était pas ainsi: élastique tendu en permanence avec faible variation de tension entre enrouleur plein et vide.

vous dites: """""Donc la conservation du moment cinétique entraîne qu’une augmentation de moment d’inertie se compense par une diminution de vitesse angulaire de rotation."""""
intéressant mais si je comprends bien, cela se traduirait par une variation de l'écartement des bras... (différence entre patineur1 et patineur2) qui dans la réalité aurait dû être considérable pour compenser la différence entre 2,5 et 22,5 tours... mais dans la réalité ce n'était pas ainsi et en plus ils retombaient aussitôt à plat... (et cf. la 2CV et l'absence de contrepartie).

Vous dites: """""""Le patineur dont le vérin s’est actionné à 0 tours voit donc sa vitesse de réenroulement inférieure à l’autre. Ce qui entraîne à terme, des couples qui ne se compensent plus au niveau des élastiques. (Les élastiques tirent plus fort si ils sont tendus, donc si l’un est moins tendu que l’autre, il tire moins)."""""""
oui et justement..... il n'y a aucune contrepartie: +fort+vite+longtemps pour l'un CONTRE -fort-vite-longtemps pour l'autre!!!... et ainsi la structure est condamnée à tourner lorsque même les patineurs seront à l'arrêt relativement à la structure...

Vous dites: """"""En aucun cas, les patineurs ne seront stoppés définitivement, vu que quand on enroule, on tire de plus en plus fort, jusqu’à stopper le patineur puis le faire tourner dans l’autre sens, etc…"""""""
nous venons de voir que non: on peut les stopper à volonté au bon moment. Et c'est d'ailleurs ainsi que LA QUESTION fait sens et qu'elle doit être posée.

Cordialement
ventout

[invite6aa21dd9]

Bonjour.

J’avais sauté votre message sur l’œuf.

un astronaute fou saute dans le vide sans conserver aucun lien avec le véhicule spatial. Mais il a emporté un oeuf non cuit ... et il le tient dans sa main.
Par "amortissement visqueux" (cf. votre lien) il va pouvoir d'abord se stabiliser et ensuite s'orienter dans l'espace (tourner sur lui-même) sans prendre appui sur rien (il n'y a rien dans le vide de l'espace...) et sans éjecter de matière (il tient trop à son oeuf): chaque fois qu'il fait tourner l'oeuf, il profite, en réaction, de l'énergie transmise et tourne en sens inverse... alors que l'oeuf lui s'arrête à chaque fois de tourner sur lui-même et à cause de "l'amortissement visqueux".
Est-ce correct ?

A priori, c’est possible dans le cadre d’une expérience de pensée. Il faudra pourtant qu’il n’y ait plus de liaison œuf-astronaute pendant le « freinage » de l’œuf. Ce qui implique de le lâcher le temps qu’il freine. Si l’œuf arrête sa rotation dans le référentiel galiléen d’étude (R) et que l’astronaute continue de tourner dans (R), il faut noter que dans le référentiel lié à l’astronaute, l’œuf est toujours en rotation.

Cependant, si on considère :
- qu’un homme est un cylindre de 15 cm de rayon et de 70 kg.
- qu’un œuf est une sphère de 3 cm de rayon et de masse égale à 60g.
- que l’axe de rotation de la sphère œuf est l’axe z, dans la direction de la hauteur de l’homme cylindre.
- qu’il n’y a pas de frottements.

Un rapide calcul que je vous invite à faire montre que pour que l’astronaute se mette à tourner à 1 tour par seconde, il faut que l’œuf tourne à plus de 11600 tours par secondes dans le sens opposé.
Ceci correspond pour un point à la surface de l’œuf à une vitesse instantanée d’environ 1 km/s.
Ce qui me paraît difficile à obtenir. Aussi, je ne sais pas comment se comporte un œuf à cette vitesse, mais peut-être ceci constitue-t-il un nouveau mode de cuisson des œufs .

Cordialement.

[invitecc43cae8]

Bonjour,
Nos messages se sont croisés à quelques secondes près (cf. ma réponse avant la vôtre).
A+
ventout

[invite6aa21dd9]

Bonjour.

Pour Ventout :

Tout d’abord, ne mélangeons pas les expériences considérées.

J’ai d’une part fait l’étude théorique de votre expérience de labo.
D’autre part, j’ai analysé une expérience de pensée que vous avez proposé.
Je vous ai montré que la première ne violait pas les lois de la mécanique.
Je vous ai une manière d’interpréter la deuxième en accord avec les lois de la mécanique.

Vous postez des objections, j’y réponds donc, point par point, en séparant expérience de pensée et expérience réelle.

Lorsque je disais que l'élastique avait une tension constante c'était avec la précision qu'il était très long et pour simplifier. Dans la réalité de l'expérience telle qu'elle a été conduite, la diférence de traction entre enrouleur plein et vide était inférieur à 20% (élastique de 8 mètres de long).

A) Dans la description de votre expérience de pensée, il n’est précisé nulle part que les variations de tension des élastiques sont négligeables.
Pour décrire théoriquement cette expérience de pensée, vous faites l’hypothèse que c’est le cas (partie « ma réponse » de votre message).
Je vous ai montré pourquoi cette hypothèse est injustifiée. En résumé,
1) on part de +20 tours,
2) on passe par 0 tours,
3) puis on enroule dans l’autre sens, jusqu’à -20 tours.
La traction change de signe à 0 tours.
Dans l’étape 1, la traction fait tourner le patineur de plus en plus vite.
Dans l’étape 3, la traction s’oppose à la rotation du patineur.
Conséquence : la traction change de signe, et donc, elle n’est pas constante au cours du temps.
Votre hypothèse d’interprétation de cette expérience de pensée n’est donc pas vraie, selon les lois de la mécanique. C’est tout ce que l’on peut dire dans une expérience de pensée.
B) Dans vos résultats expérimentaux, cette fois ci, vous dites que la traction entre enrouleur plein et vide était inférieure à 20%. Elle n’est donc pas constante. Je fais même le pari que si vous enroulez l’élastique dans un sens à 20 tours, et que vous lâchez le patineur, il se mettra à tourner dans un sens. Si vous enroulez l’élastique dans l’autre sens, puis lâchez le patineur, il tournera dans l’autre sens. Les 2 tractions sont de signe opposé, et donc pas du tout constante.

Retour à l’expérience de pensée :
Je comprends bien que les variations de traction peuvent être faibles. Mais faible ne signifie pas nulle. En l’occurrence, on peut considérer que la valeur absolue de la traction est constante, puis s’annule à 0 tours, puis reprend la même valeur absolue (on change juste le signe). T devient –T, quand on enroule dans l’autre sens, en résumé.
Dans ce cas, l’action du vérin, qui se traduit par des différences d’enroulement, peut conduire à ce que l’on soit dans des situations du type P1 = T et P2 = -T. Auquel cas, la structure ne se met pas en rotation. Mais au cours des oscillations, on pourrait avoir P1 = T et P2 = T, et du coup, les couples ne se compensent plus et S se met à tourner. Si ensuite, P1 = -T et P2 =-T, la structure est alors freinée, et ainsi de suite.

Vous ne semblez pas intégrer le fait que dans l’expérience de pensée, nous avons à faire à des oscillations, alors que dans l’expérience atelier, les frottements sont trop importants pour atteindre un régime d’oscillation.

Et si l'élastique fait 1 km... ? Et si en plus la partie qui s'enroule est un fil non-élastique ... ? Et si le diamètre de l'enrouleur est réduit davantage ? La différence de traction entre enrouleur plein et vide pouvait être considérée nulle.

Vous n’avez pas défini ces paramètres dans votre expérience de pensée. Je réponds donc maintenant à ces précisions.

- Si l’élastique fait 1km ?
Cela ne préjuge pas de ses caractéristiques de tension. Mais effectivement, un élastique de 1 km constitué du même matériau qu’un élastique de 1 cm, verra ses variations de tension plus petite pour une élongation X que celui de 1cm.
- en plus la partie qui s'enroule est un fil non-élastique ... ?
Quand on l’enroule dans des sens différents, le couple change toujours de signe, car le point d’application qui se situait à la coordonnée x = rayon(enrouleur) est alors en x = -rayon(enrouleur). Le couple étant égal à x*Force, si x change de signe, le couple change de signe.
- Et si le diamètre de l'enrouleur est réduit davantage ?
si x devient plus petit en valeur absolue, le couple diminue.
Conséquence de tout cela :
- Diminuer les variations des couples et diminuer C1 et C2 dans ce cas précis, revient à rendre votre dispositif moins efficace pour entraîner S en rotation. Je ne vois donc pas l’intérêt de ces précisions.
Pour votre expérience réelle, je vous suggère de faire en sorte que les variations de traction soient grandes pour que la structure et les patineurs oscillent plus amplement.

le "moment cinétique" du patineur1 a variè du fait même de l'énergie E3... (avec l'énergie E3)

A aucun moment vous ne définissez E3 dans votre expérience atelier ni dans votre expérience de pensée.
Vous parlez certes, de cette énergie dans un message concernant un bilan énergétique que j’ai effectué pour vous. Dans cet autre message, j’ai aussi démontré que le moment cinétique était conservé si le système était isolé. (rotor/stator).

comment pourrait-on encore soutenir que E3 n'est pas directement responsable d'une perte de moment cinétique du patineur1 comparé au patineur2 (?)

Pour soutenir quoi que ce soit concernant E3 dans votre expérience d’atelier, il faut définir et calculer E3. Faites le et nous discuterons de votre résultat.

SAUF à penser que les bras du patineur1 s'écarteraient de 300mètres de l'axe de rotation et afin que le moment cinétique soit conservé....

Concernant l’arrêt du mouvement de rotation d’un patineur dans votre expérience d’atelier, je vous avais déjà fourni l’explication en accord avec les lois de la mécanique :
La vitesse de rotation est trop faible relativement aux frottements pour maintenir la rotation.
Illustration :
Considérez un bloc cubique de 1 kg posé sur une surface.
Poussez le avec une force de X newton sur une patinoire : le bloc glisse.
Poussez le avec la même force sur une surface où les frottements ne sont plus négligeables : le bloc ne bouge pas.

Aussi, je vous rappelle que les frottements solides ne dépendent pas de la vitesse. Ils peuvent donc être très importants, même si la vitesse de rotation d’un patineur, par exemple, est faible. Ceci explique que si le couple est faible, ou si la vitesse de rotation est faible (inférieure à une vitesse critique) le patineur s’arrête de tourner.

Dans votre expérience d’atelier, partie c) l’écartement des bras provoqué par le retrait de masse, a pour conséquence une diminution de vitesse de rotation. Celle-ci devenant inférieure à la vitesse critique, les frottements provoquent l’arrêt rapide de la rotation, que même le rapprochement des bras le long de l’axe ne peut contrarier. Cela explique pourquoi, en accord avec les lois de la mécanique, le patineur s’arrête à 2,5 tours.

Le moment cinétique n’est pas conservé, parce que les frottements sont la cause d’un couple. Ce couple est égal à la variation de moment cinétique du patineur soumis aux frottements.
Rappel : la variation de moment cinétique est égale à la somme des couples extérieurs qui s’appliquent au système. (ici le patineur considéré).
Conséquence : si les couples extérieurs sont nuls, le moment cinétique ne varie pas.

rien n'empèche de le bloquer à ce moment précis et d'attendre l'arrêt de l'autre patineur

Dans votre expérience de pensée, en l’absence de frottements, aucun des patineurs ne s’arrête définitivement, comme vous le sous-entendez. Relisez mes posts pour vous en convaincre. Si vous pensez que j’ai commis une erreur de calcul, explicitez là et démontrez la.
Votre description du dispositif expérimental (de pensée) ne comprend aucun mécanisme qui permet de bloquer la rotation du patineur (par rapport à la structure ?).
Pour le bloquer, il faut fournir un couple qui s’oppose à la rotation. Décrivez donc le dispositif qui est sensé bloquer la rotation d’un patineur par rapport à S.
Idées :
a)- un vérin solidaire de la structure qui une fois sorti, empêche la rotation des bras. Je vous laisse imaginer les conséquences sur la rotation de la structure .
b)- une force extérieure au système (qui ne sera donc plus isolé, et donc exit la conservation du moment cinétique global…)

(suite dans le prochain message)

[invite6aa21dd9]

(suite)

Dans ces conditions, l'un des élastiques tirera tellement plus sur la structure qu'elle BOUGERA NECESSAIREMENT et continuera de tourner même lorsque les patineurs seront à l'arrêt (relativement à elle). Cette affirmation peut être assurée par simple déduction logique et par la claire compréhension du "aucune contrepartie"...

Dans votre expérience de pensée, vous avez précisé qu’il n’y avait pas de frottements. Les lois de la mécanique ne prévoient pas qu’un solide libre d’entrer en rotation (patineur) selon un axe, et soumis à un couple non nul (élastique tendu à 20 tours) reste fixe, en l’absence de frottements.
Conséquence : le patineur une fois qu’il a reenroulé l’élastique au maximum, repart dans l’autre sens, déroule l’élastique, le réenroule de l’autre coté, s’arrête et repart dans l’autre sens etc…
Votre « déduction » n’est donc pas logique. Ce n’est pas en affirmant que cela se « passerait comme ça » si les lois de la mécanique n’étaient pas valables, que l’on démontre que ces lois ne décrivent pas le monde réel.
Ainsi, je prétends que si on réalisait votre expérience de pensée, après que l’on lâche un patineur avec élastique enroulé à 20 tours, celui-ci se met à tourner jusqu'à ce que l’on atteigne -20 tours. A cet instant, il ne tourne plus, mais il repart tout de suite après dans l’autre sens, jusqu’à +20 tours etc etc… En l’absence de frottements bien sûr.

Illustration : Le pendule simple.
Lâchez un pendule. En l’absence de frottements, il va osciller sans que rien de l’arrête. Votre affirmation est équivalente à dire que le pendule va rester à sa hauteur maximale une fois lâché, malgré qu’il n’y ait pas de frottements et que la gravité agisse sur lui. Les déductions faites à partir de cette hypothèse (fausse a mon avis) n’ont donc pas de valeur à décrire le réel.

Pour la dernière fois, et pour ne pas que cette discussion reste stérile :
Pour montrer que les lois de la mécanique sont inaptes à décrire le réel, une bonne méthode est de proposer une expérience de pensée, d’en prévoir les conséquences, de faire l’expérience, et de comparer les résultats de la théorie avec ceux obtenus expérimentalement.
Dans le cas qui vous intéresse, votre expérience d’atelier interprétée à l’aide des lois de la mécanique a montré que les prédictions de celles-ci sont en parfait accord avec vos résultats expérimentaux. (Variation de moment cinétique dû à des frottements, d’où arrêt définitif des patineurs, avec plus ou moins de « tours repris » en fonction des moments d’inertie des patineurs).

question: de ces deux, qui va parcourir la plus grande distance ?
-une 2CV pendant 2 secondes (patineur1) qui parcourt en montée 2,5 mètres
-une voiture plus récente pendant 6 secondes (patineur2) qui parcourt en montée 22,5m.

Vitesse de la 2CV : 2,5/2 = 1,25 m/s.
Vitesse de la voiture récente : 22,5/6 = 3,75 m/s
Si ces vitesses sont constantes, la voiture récente va parcourir une distance plus grande dans un même intervalle de temps. Je ne vois pas en quoi cela concerne une violation de la mécanique, ni en quoi cela se rapporte à vos expériences.

"""""Comme on est proche de 0 tours, on peut dire à ce moment que la traction peut être considérée comme nulle, et que le patineur est presque isolé.""""
Ce n'était pas ainsi: élastique tendu en permanence avec faible variation de tension entre enrouleur plein et vide.

Vous n’aviez pas décrit ceci dans vos expériences. A savoir que l’élastique était tendu à 0 tours. C’est d’ailleurs contre-productif pour modéliser votre expérience de pensée.

"""""Donc la conservation du moment cinétique entraîne qu’une augmentation de moment d’inertie se compense par une diminution de vitesse angulaire de rotation."""""
intéressant mais si je comprends bien, cela se traduirait par une variation de l'écartement des bras... (différence entre patineur1 et patineur2) qui dans la réalité aurait dû être considérable pour compenser la différence entre 2,5 et 22,5 tours... mais dans la réalité ce n'était pas ainsi et en plus ils retombaient aussitôt à plat... (et cf. la 2CV et l'absence de contrepartie).

Si l’écartement des bras est suffisant pour ralentir la rotation sous la vitesse critique, les frottements arrêtent presque instantanément la rotation. C’est bien ce qui se passe selon vos observations en atelier. (arrêt à 2,5 tours).
Si la vitesse de rotation est suffisante devant les frottements, et que vous rapprochez les bras de l’axe (en tirant dessus avec une masse, et des poulies), la vitesse de rotation augmente, et les frottements ne l’arrêterons qu’après avoir repris 22,5 tours.
C’est encore une fois conforme à vos observations.
Je ne vois pas ce qu’une 2CV vient faire ici…

oui et justement..... il n'y a aucune contrepartie: +fort+vite+longtemps pour l'un CONTRE -fort-vite-longtemps pour l'autre!!!... et ainsi la structure est condamnée à tourner lorsque même les patineurs seront à l'arrêt relativement à la structure...

Encore faut-il arrêter les patineurs. Dans votre description de l’expérience de pensée, à aucun moment vous ne fournissez de couple pour les arrêter (cf idées a) et b) pour les arrêter). Ils continuent donc de tourner, et d’agir sur la vitesse de la rotation de la structure en fonction de la différence des couples, elle-même susceptible de changer de signe au cours du temps et donc de contrarier la rotation de la structure.

Vous dites: """"""En aucun cas, les patineurs ne seront stoppés définitivement, vu que quand on enroule, on tire de plus en plus fort, jusqu’à stopper le patineur puis le faire tourner dans l’autre sens, etc…"""""""
nous venons de voir que non: on peut les stopper à volonté au bon moment. Et c'est d'ailleurs ainsi que LA QUESTION fait sens et qu'elle doit être posée.

Vous venez d’affirmer gratuitement dans votre interprétation de votre expérience de pensée que les patineurs s’arrêtent par magie (« on peut le bloquer au bon moment » Question : comment ?).
Je vous ai montré dans les petits calculs de mes messages précédent que les lois de la mécanique ne conduisent pas à prédire cet arrêt. Au contraire, le système oscille tant qu’il n’y a pas de frottements. Seule l’expérience peut trancher entre nos points de vue. Je vous suggère donc de limiter les frottements dans votre expérience d’atelier, en améliorant les liaisons axe-structure. Nous verrons bien si les patineurs continuent à s’arrêter aussi tôt ou si leur mouvement de rotation perdure plus longtemps.
Exemple : un pendule qui oscille dans l’air, oscille plus longtemps que dans l’eau.

Finalement, je pense avoir mis en lumière une méconception cruciale dans vos propos. L’énergie mécanique d’un corps se conserve en l’absence de forces extérieures et en particulier en l’absence de frottements. Les frottements produisent un travail mécanique toujours négatif, qui fait diminuer l’énergie cinétique. L’énergie mécanique, somme de l’énergie cinétique et de l’énergie potentielle, n’est pas conservée si des frottements font diminuer l’énergie cinétique.

Je vous prierai donc, si vous voulez que je continue à participer à cette discussion, que vous ne changiez pas les paramètres de vos expériences de pensée par magie, sans les décrire (rien dans votre dispositif de pensée n’arrête les patineurs soumis à la traction des élastiques).
Si vous avez une autre idée d’expérience de pensée, je suis prêt à vous en donner une interprétation. Mais convenez d’abord que les 2 expériences que vous avez décrites ne remettent pas en cause la mécanique, mais simplement votre compréhension de celle-ci.

Cordialement.