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L'hélico dans la boite



  1. #1
    vince

    L'hélico dans la boite

    Bonjour

    Une experience théorique :

    Sur une balance, une grosse boite hermétique.
    Dans la boite, un hélicoptère.
    La balance indique un poids = M

    L'hélicoptère décolle et passe en vol stationnaire (dans la boite).

    Qu'indique la balance ?

    Je me suis entretué avec des amis durant tout le week-end sur cette question, je suis partisan que le poids ne change pas mais je n'arrive pas à formaliser...

    Merci d'avance.

    -----

    « Méfie-toi des proverbes chinois »
    (Proverbe berrichon)

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  3. #2
    mariposa

    Re : l'hélico dans la boite

    Citation Envoyé par vince
    Bonjour

    Une experience théorique :

    Sur une balance, une grosse boite hermétique.
    Dans la boite, un hélicoptère.
    La balance indique un poids = M

    L'hélicoptère décolle et passe en vol stationnaire (dans la boite).

    Qu'indique la balance ?

    Je me suis entretué avec des amis durant tout le week-end sur cette question, je suis partisan que le poids ne change pas mais je n'arrive pas à formaliser...

    Merci d'avance.
    La balance te diras que l'hélicoptère pèse moins lourd, tout simplement parceque que le poids de l'hélicoptère c'est la force d'attraction de la terre et cette force diminue lorque l'on s'éloigne de la terre. En s'éloignant tres loin cette force deviendra proche de Zéro. Elle varie en 1/r2

  4. #3
    benjy_star

    Re : l'hélico dans la boite

    ben pour moi, je ne suis pas ien sûr, mais le poids moyen ne doit pas changer, par contre, vu que la boite va bien bouger, la balance va s'emballer...

    D'un point de vu plus rigoureux, si l'hélicoptère s'élève, son Epotentielle augmente... ce qui m'avance peu en fait... De tout façon, si l'hélicoptère s'élève, et reste stable, on est bien d'accord, c'est qu'il exerce sur le fond de la boite une force équivalente à son poids, donc voilà, CQFD. Selon moi.

    Bon courage !

    Je néglige bien sûr les effets de l'éloignement sur la pesanteur en supposabt que l'hélico décolle très peu...

  5. #4
    esboy

    Re : l'hélico dans la boite

    on considère le système S formé par la boîte, l'hélico et l'air dans la boîte.
    On est en régime stationnaire, donc le centre de gravité de S est immobile. Son accélération est donc nulle.
    Par ailleurs, l'accélération du centre de gravité est égale à la somme des forces extérieures appliquées au système.
    faisons donc un bilan de forces extérieures:
    poids de l'hélico
    poids de la boîte
    poids de l'air dans la boîte
    réaction de la balance (ce qui est mesuré)

    la somme de ces forces étant nulle, la balance affiche la somme des poids des composants du système.

    donc je pense que la balance indique la même chose, que l'hélico soit posé ou en stationnaire.

  6. #5
    KarmaStuff

    Re : l'hélico dans la boite

    Salut

    Je pense que la balance indique le poids de la boîte uniquement (si l'on ne tient pas compte des effets pertubatoires des mouvements de l'air au sein de la boîte). Imaginons plutôt que l'on mette l'hélico sur la boîte. La balance indique le même poids que s'il était dans la boîte... S'il se met à voler, on soustraira le poids de l'hélico, il restera le poids de la boîte soumise à la gravité de la Terre ; l'hélico sort du référentiel boîte/balance/Terre...

    Enfin, j'attends quand même l'avis des autres...
    Connais-toi toi-même et l'Univers n'aura plus aucun secret pour toi...

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    benjy_star

    Re : l'hélico dans la boite

    oui, mais la force qui élève l'hélico est la force qui "appuye" sur la boite donc, je pense que ton raisonnement n'est pas rigoureux...

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  10. #7
    KarmaStuff

    Re : l'hélico dans la boite

    Citation Envoyé par benjy_star
    oui, mais la force qui élève l'hélico est la force qui "appuye" sur la boite donc, je pense que ton raisonnement n'est pas rigoureux...
    Bon, alors doit-on tenir compte des mouvements de l'air dans la boîte ? Si c'est le cas, tout change bien sûr...
    Connais-toi toi-même et l'Univers n'aura plus aucun secret pour toi...

  11. #8
    benjy_star

    Re : l'hélico dans la boite

    Pour moi, si elle enfermé dans la boite, c là tout l'intérêt, d' "isoler" le système...

  12. #9
    mariposa

    Re : l'hélico dans la boite

    Citation Envoyé par vince
    Bonjour

    Une experience théorique :

    Sur une balance, une grosse boite hermétique.
    Dans la boite, un hélicoptère.
    La balance indique un poids = M

    L'hélicoptère décolle et passe en vol stationnaire (dans la boite).

    Qu'indique la balance ?

    Je me suis entretué avec des amis durant tout le week-end sur cette question, je suis partisan que le poids ne change pas mais je n'arrive pas à formaliser...

    Merci d'avance.
    rectification: j'ai lu trop vite la question

    comme c'est un expérience tres théorique mal défini il faudrait preciser des choses.

    1- L'hélicoptére au depart est-il au fond de la boiteen contact?
    2- est-ce que la devinette doit-elle tenir compte uniquement des effets gravitationnels.
    3- Est-ce que le fait que ce soit un hélicoptère est important, peux-t-on le remplacer par un balllon de même masse?

  13. #10
    benjy_star

    Re : l'hélico dans la boite

    3- Est-ce que le fait que ce soit un hélicoptère est important, peux-t-on le remplacer par un balllon de même masse?
    Je pense que ça changerait rien, la masse n'est pas modifiée... tant qu'il n'y a pas de réaction nucléaire, à cette échelle...

  14. #11
    deep_turtle

    Re : l'hélico dans la boite

    Pour moi l'indication de la balance ne change pas quand l'hélico est en vol stationnaire... Mais bon, c'est pas tout hyper clair dans ma tête...

    Ca avait été abordé ici avec des mouches à la place de l'hélico (chacun son budget vince... ).

  15. #12
    vince

    Re : l'hélico dans la boite

    Citation Envoyé par deep_turtle
    Pour moi l'indication de la balance ne change pas quand l'hélico est en vol stationnaire... Mais bon, c'est pas tout hyper clair dans ma tête...

    Ca avait été abordé ici avec des mouches à la place de l'hélico (chacun son budget vince... ).
    Merci j'avais raté cette discussion. Je constate que le débat n'est pas si tranché et que tout le monde se pose les mêmes questions que mes amis et moi, ce qui est rassurant.

    Est-il possible d'assimiler le modèle à une bassine d'eau et un bateau qui flotte à la surface ? (même un bateau pas très cher...)

    v (qui m'a refilé sa grippe ???)
    « Méfie-toi des proverbes chinois »
    (Proverbe berrichon)

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  17. #13
    benjy_star

    Re : l'hélico dans la boite

    Est-il possible d'assimiler le modèle à une bassine d'eau et un bateau qui flotte à la surface ? (même un bateau pas très cher...)
    Je vois pas bien le rapport...

  18. #14
    Jeanpaul

    Re : l'hélico dans la boite

    Si, si ! la comparaison avec une bassine d'eau a du sens. On peut se demander si le fait de faire flotter un bateau change l'indication de la balance.
    En fait, il s'agit de bien se mettre d'accord sur le système auquel on applique les lois de la physique.
    Dans le cas de l'hélico, si on prend comme système le tout : boîte + hélico +air, en régime stationnaire, la quantité de mouvement totale est constante, donc la résultante des forces EXTERIEURES est nulle, ce qui veut dire que les poids ajoutés + la force de la balance (= son indication) s'équilibrent. Donc pas de changement.
    Pour le bateau, on peut s'amuser à prendre comme système la bassine posée sur la balance, sans son eau ni le bateau (pourquoi pas ?). Alors les forces sur la bassine sont son poids, la réaction de la balance et les forces de pression de l'eau. Le fait de mettre le bateau fait monter le niveau de l'eau, donc augmente la pression, donc la balance est déséquilibrée.
    On peut aussi prendre comme système la bassine + son eau. Alors les forces extérieures sont les poids + la réaction de la poussée d'Archimède, d'où re-déséquilibre.
    Vieille question, toujours aussi controversée.

  19. #15
    dodovolant

    Re : l'hélico dans la boite

    Bonsoir, reprise du sujet...
    deux points précis guident ma réflexion :
    1. l'effet de sol (meilleure portance), bien connu quand un volant est en rase-mottes, disparaît quand il prend de l'altitude,
    2. le risque, pour un hélico en stationnaire dans un air très calme de "chute en vortex" (perte de portance) confirme que l'air ne s'appuie pas "ailleurs" mais seulement sur lui-même.
    Donc ma conclusion est qu'une force appliquée dans un fluide ne produit 'jamais' un déplacement de ce fluide dans UNE SEULE direction et sur une distance indéfinie.
    Et que c'est le déplacement de la masse d'air (avec bouclage du soufflage vers l'aspiration) qui équilibre le poids du volant, même quand il n'y a PAS de paroi (donc elles ne sont pas 'nécessaires').
    SINON comment expliquer que les hélices d'avion qui soufflent horizontalement peuvent les faire avancer alors qu'il n'y a pas de 'mur' derrière.?? (pour un bateau vous me direz "grâce au continent qui est à 1000kms".??
    L'ensemble de mes réflexions très argumentées (y compris pour la bassine d'eau) sont à l'adresse
    ### lien auto-promotionnel supprimé
    et j'attends vos remarques avec plaisir
    DodoVolant
    Dernière modification par JPL ; 04/02/2017 à 21h52.

  20. #16
    Dynamix

    Re : L'hélico dans la boite

    Salut

    je ne vois pas l' intérêt de déterrer cette très vieille discussion sans rien y apporter .
    Jamais entendu parler de "quantité de mouvement" ?
    Jamais entendu parler de "forces internes" ?

  21. #17
    dodovolant

    Re : l'hélico dans la boite

    Après rappel des règles par la modération (j'avais zappé le problème après plusieurs années d'absence) mes pages perso sont disponibles par transmission en mp pour ceux qui le désirent...
    Dernière modification par dodovolant ; 05/02/2017 à 08h32.

  22. #18
    dodovolant

    Re : L'hélico dans la boite

    Citation Envoyé par Dynamix Voir le message
    je ne vois pas l' intérêt de déterrer cette très vieille discussion sans rien y apporter .
    Je pensais bêtement que les deux points précis cités en entame de mon post "apportaient qqechose" à la discussion ...
    Mais bon...
    Citation Envoyé par Dynamix Voir le message
    Jamais entendu parler de "quantité de mouvement" ?
    Jamais entendu parler de "forces internes" ?
    N'étant pas un spécialiste de la mécanique des fluides (et cherchant désespérément de l'aide dans les universités auprès de professeurs 'autorisés?' mais sans succès pour le moment) je ne sais pas répondre en deux lignes à ces injonctions....
    Ce sujet étant quasiment en 'doublon' avec un autre (http://forums.futura-sciences.com/ph...n-anodine.html) je n'interviendrai plus que sur l'autre pour simplifier....
    Bon dimanche...
    Dernière modification par dodovolant ; 05/02/2017 à 08h42.

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