Comment se fait-il qu'un avion puisse voler?

[pmdec]

Argh !!!

J'espère que l'Airbus A380 (sujet de départ de ce fil, post #1) ne vole pas sur des principes comme ça ...

Et, accessoirement, qu'il va falloir parler de la pression contre le fond et le plafond de la boîte avec qqun d'autre ...

Ce qui est extraordinaire, c'est que j'ai eu il y a un an ou deux exactement le même genre de discussion sur un autre forum (devenu payant, et que j'ai donc abandonné ...) avec un gars qui semblait une "tête" en physique quantique, nucléaire et autre, et qui s'est obstiné pareil.

Moi, ça me fait un peu peur, parce que l'argument d'autorité est souvent (consciemment ou non) utilisé dans de multiples domaines ...
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[mariposa]

Argh !!!

J'espère que l'Airbus A380 (sujet de départ de ce fil, post #1) ne vole pas sur des principes comme ça ...

Et, accessoirement, qu'il va falloir parler de la pression contre le fond et le plafond de la boîte avec qqun d'autre ...

Ce qui est extraordinaire, c'est que j'ai eu il y a un an ou deux exactement le même genre de discussion sur un autre forum (devenu payant, et que j'ai donc abandonné ...) avec un gars qui semblait une "tête" en physique quantique, nucléaire et autre, et qui s'est obstiné pareil

Moi, ça me fait un peu peur, parce que l'argument d'autorité est souvent (consciemment ou non) utilisé dans de multiples domaines ...

Il se fait que je suis physicien professionnel et spécialiste de mécanique quantique et je connais pas mal la physique statistique. j'ai dirigé un DEA et construit une école d'ingénieur. J'ai également encadré un nombre respectable de thésards, je suis moi-même docteur Es-sciences (thése d'Etat) depuis fort longtemps. Bref je suis autorisé a penser que je comprends mieux la physique que la moyenne, et ce sans prétentions. Je ne suis obstiné, je n'ai fait que des raisonnements standards. J'accepte l'idée que les gens ne comprennent pas le problème de la relaxation de l'impulsion. que faire? Toutes les explications sont dans mes postS.

Maintenant il n'est pas question d'autorité c'est a chacun de se retourner sur soi-même et réfléchir autrement.

Quand a la construction d'un Air bus Je pense que l'on ferait plutôt appel a mes services qu'aux votres. Au premier entretien d'embauche vous êtes virés!

[zoup1]

C'est même pour ca que l'on a découvert la thermodynamique:

1ier principe: Conservation de l'energie pour un sytème isolé.
2ième principe: Un système isolé hors d'equilibre thermodynamique evolue vers un etat (a energie constante) qui maximise l'entropie:

Soit un gaz hors d'equilibre pour laquelle il y a un mouvement d'ensemble (une impulsion P), alors ce système relaxe vers l-equilibre
avec l'impulsion P=0)

Ben non, le deuxième principe de la thermodynamique n'entraine absolument pas une violation des principes de conservation. Si le gaz en question constitue un système isolé (ou s'il est placé dans une boite qui elle même est isolé) alors ce système conservera son impulsion...
C'est cela qui est à la base des lois conservations.
- Il n'existe pas de référentiels absolus.
- Un référentiel en translation rectiligne uniforme par rapport à un référentiel inertiel est également référentiel inertiel...
etc...

Désolé c'est faux: par exemple le système terre-lune que l'on peut considéré comme isolé perd du moment cinétique a cause de la dissipation consécutive au phénomènes de marées. C'est bien un mécanisme intérieur au système qui fait perdre du moment cinétique.

Ben non, je suis moi aussi désolé, mais le moment cinétique de rotation de la Terre sur elle même diminue effectivement à cause de la dissipation mais le moment cinétique total est conservé. C'est pour cela que la distance Terre-Lune augmente. En d'autre termes, il y a transfert de moment cinétique intrinsèque en moment cinétique orbital... et conservation du moment cinétique total.
Cela me semble t il a fait l'objet d'un problème de l'agreg de physique... (puisque tu à l'air d'aimer ce genre de choses) mais je ne sais plus très bien en quelle année >2001 je pense.

Justement c'est l'exemple même d'un système non dissipatif. en géneral seul les petits systèmes ne sont pas dissipatifs. la dissipation c'est la règle dans la nature.

oui, parce qu'on ne sait pas faire autrement, cette histoire de dissipation n'est qu'un cache misère... mais fondamentale encore une fois la quantité de mouvement totale est conservée.

Non pas du tout:
Avant relaxation de l'ensemble on P et apres retour a l'équilibre P=0

Excuse moi, mais je persiste.
Il m'est venu un argument (dans le RER) dont je ne suis pas très fier mais qui peut être te convaicra....

Imagine qu'on a plein d'hélicoptères qui sont en train de voler à une altitude H donnée... bon pour cet argument il faut supposer qu'ils n'interagissent pas les uns avec les autres (pas très réaliste mais bon)... et que l'on peut donc adopter un principe de superposition comme quoi la pression au sol serait la somme des pressions au sol produite par chaque hélicoptère... J'attaque le problème de la pression par un autre bout ; On peut interpréter la pression au sol comme la masse par unité de surface de la colonne de matière au dessus du sol... Si je compare les deux choses j'en déduis que dans la mesure où j'ai un tapis "continu" d'hélicoptère au dessus de la tête, la pression au sol est augmentée, par rapport à la pression sans les hélicoptères, du poids (par unité de surface) des hélicoptères. Bref, la pression transmise jusqu'au sol n'est pas nulle, elle est juste répartie.

[zoup1]

Il se fait que je suis physicien professionnel et spécialiste de mécanique quantique et je connais pas mal la physique statistique. j'ai dirigé un DEA et construit une école d'ingénieur. J'ai également encadré un nombre respectable de thésards, je suis moi-même docteur Es-sciences (thése d'Etat) depuis fort longtemps. Bref je suis autorisé a penser que je comprends mieux la physique que la moyenne, et ce sans prétentions. Je ne suis obstiné, je n'ai fait que des raisonnements standards. J'accepte l'idée que les gens ne comprennent pas le problème de la relaxation de l'impulsion. que faire? Toutes les explications sont dans mes postS.

Maintenant il n'est pas question d'autorité c'est a chacun de se retourner sur soi-même et réfléchir autrement.

Quand a la construction d'un Air bus Je pense que l'on ferait plutôt appel a mes services qu'aux votres. Au premier entretien d'embauche vous êtes virés!

Si cela n'est pas un argument d'autorité, je ne sais pas ce que c'est...
S'il faut rentrer là dedans, chacun peut décliner son curriculum vitae... personnellement j'ai choisi (récemment) d'enlever de mon profil mon statut pour éviter ce genre de considération d'autorité.

Ce qui m'étonne pour le moment dans la discussion, c'est que mariposa, qui à l'évidence connait beaucoup de choses sur beaucoup de domaine, semble pour le moment réfuter les lois de conservation du moment cinétique et de la quantité de mouvement...
Peut être pouvons nous discuter de la façon de les énoncer...
1) pour un système isolé, la quantité de mouvement totale du système est conservée
2) pour un système isolé, le moment cinétique total du système est conservée
3) pour un système isolé, l'énergie totale du système est conservée

Cela convient-il ?

[pmdec]

Il se fait que je suis physicien professionnel et spécialiste de mécanique quantique et je connais pas mal la physique statistique. j'ai dirigé un DEA et construit une école d'ingénieur. J'ai également encadré un nombre respectable de thésards, je suis moi-même docteur Es-sciences (thése d'Etat) depuis fort longtemps. Bref je suis autorisé a penser que je comprends mieux la physique que la moyenne, et ce sans prétentions. Je ne suis obstiné, je n'ai fait que des raisonnements standards. J'accepte l'idée que les gens ne comprennent pas le problème de la relaxation de l'impulsion. que faire? Toutes les explications sont dans mes postS.

Maintenant il n'est pas question d'autorité c'est a chacun de se retourner sur soi-même et réfléchir autrement.

Quand a la construction d'un Air bus Je pense que l'on ferait plutôt appel a mes services qu'aux votres. Au premier entretien d'embauche vous êtes virés!

C'est exactement ce que vous décrivez qui me fait peur, etc ...

Car, en partant dans des calculs compliqués de "spécialiste", vous perdez contact avec les "principes premiers" : quels que soit les arguments utilisés, si vous en arrivez à la conclusion qu'un système semi-isolé comme celui envisagé dans mon post (boîte+atmosphère_contenue_dan s_la_boîte+hélico) peut se maintenir comme "en lévitation" dans l'atmosphère, c'est qu'il y a quelque chose de faux dans votre raisonnement.

Comment pouvez-vous imaginer une boîte (qui contient ce que vous voudrez, et de la taille que vous voulez) "suspendue dans les airs" sans rien échanger (sauf un peu de chaleur) avec l'extérieur. Où s'applique la force qui contre-balance le poids : c'est pourtant é-lé-men-taire !!!

Et comment imaginer, si cela était possible, qu'on ne se serve pas d'un "engin" pareil ?

[zoup1]

OUI a la question 1 et 2.

Nota: En fait ce cas ne pose aucun problème. le cas un peu subtile est la situation où la boite est completement fermée. de toute façon j'ai réondu dans les cas de figure.

C'est marrant, mais j'aurais dit exactement le contraire, le cas subtil c'est lorque l'on fait des trous dans la boite...

Mais si la boite est totalement fermée alors la réponse est simple, c'est oui à la question 1 et non à la question 2.

[mariposa]

Ben non, le deuxième principe de la thermodynamique n'entraine absolument pas une violation des principes de conservation.

Je n'ai jamais dit ca: un exemple simple.

circuit RC

Soit un système isolé constitué d'un condensateur chargé et d'une resistance:Manip on ferme un interupteur.

energie avant 1/2.C.V2 impulsion P=0 (c'est le courant dans le circuit)
On ferme l'interupteur: il circule un courant P
Au bout d'un temps infini l'energie est conservée dissipation dans la resistance, mais l'impulsion est nulle.

Ll'entropie du système a augmentée.

gaz: soit un gaz mis en mouvement dans une enceinte:

a t=0 il y a un moment cinetique L et un mouvement de translation et une impulsion P.

Livré a lui-même le gaz va a l'equilibre cad pression hydrostatique.

Pression hydrostatique c'est synonyme de P=0 et L=0

[mariposa]

question simple:

J'ai une enceinte cylindrique bien isolée du monde extérieur dans laquelle se trouve un liquide normal (tout sauf de l'hélium liquide).

Je fais tourner le liquide de sorte que celui-ci ait un moment cinétique L. Je ferme, j'attends, que se pase-t-il?

2 réponses:

1- Le liquide continu a tourner indéfiniment car le moment cinétique est conservé.

2- Le liquide s'arrète au bout d'un moment de telle sorte que le moment cinétique soit nul.

Ma réponse est 2 et vousqu'en pensez-vous?

[pmdec]

Soit un système isolé constitué d'un condensateur chargé et d'une resistance:Manip on ferme un interupteur.

energie avant 1/2.C.V2 impulsion P=0 (c'est le courant dans le circuit)
On ferme l'interupteur: il circule un courant P
Au bout d'un temps infini l'energie est conservée dissipation dans la resistance, mais l'impulsion est nulle.

Je ne crois pas : l'impulsion est transmise aux "molécules de la résistance" (agitation thermique).

[invitea0046ad4]

Une discussion assez animée...
Je ne suis pas théoricien, mais je tente une explication à ce paradoxe apparent.

Le paradoxe apparent ne vient-il pas du fait que le moment cinétique étant transféré à un niveau microscopique, on a l'impression qu'il disparait du niveau de description macroscopique qu'est la mécanique des fluides ou la mécanique du solide ?
Et s'il y a des échauffements et du rayonnement, une dissipation, de façon ultime, le moment cinétique n'est-il pas emporté par des photons thermiques ? Est-ce que je me trompe ?
La dissipation ne détruit pas du moment cinétique, elle le transfert vers des photons thermiques.

Bon, c'est juste une idée en passant...
J'ai l'impression que c'est un problème de niveau de description.

A+

[pmdec]

question simple:

J'ai une enceinte cylindrique bien isolée du monde extérieur dans laquelle se trouve un liquide normal (tout sauf de l'hélium liquide).

Je fais tourner le liquide de sorte que celui-ci ait un moment cinétique L. Je ferme, j'attends, que se pase-t-il?

2 réponses:

1- Le liquide continu a tourner indéfiniment car le moment cinétique est conservé.

2- Le liquide s'arrète au bout d'un moment de telle sorte que le moment cinétique soit nul.

Ma réponse est 2 et vousqu'en pensez-vous?

Même réponse que pour le circuit condensateur-résistance : le mouvement cinétique d'ensemble du liquide est transféré aux molécules du liquide et de la paroi qui acquièrent une agitation thermique supplémentaire (augmentation de la température). Je crois. En fait, ce que je crois, c'est qu'il n'y a pas d'autre solution, donc c'est celle-là !

[mariposa]

Je ne crois pas : l'impulsion est transmise aux "molécules de la résistance" (agitation thermique).

c'est excate l'impulsion est transmise a l'échelle microscopique du matériaux, mais ce qui se passe est que toutes les directions (c'est l'isotropie) sont également sollicitées ce qui fait qu-'il n'y a pas de corant moyen.

Repond, si tu veux bien, au mouvement du liquide en rotation

[pmdec]

question simple:

J'ai une enceinte cylindrique bien isolée du monde extérieur dans laquelle se trouve un liquide normal (tout sauf de l'hélium liquide).

Je fais tourner le liquide de sorte que celui-ci ait un moment cinétique L. Je ferme, j'attends, que se pase-t-il?

2 réponses:

1- Le liquide continu a tourner indéfiniment car le moment cinétique est conservé.

2- Le liquide s'arrète au bout d'un moment de telle sorte que le moment cinétique soit nul.

Ma réponse est 2 et vousqu'en pensez-vous?

Même réponse que pour le circuit condensateur-résistance : le mouvement cinétique d'ensemble du liquide est transféré aux molécules du liquide et de la paroi qui acquièrent une agitation thermique supplémentaire (augmentation de la température). Je crois. En fait, ce que je crois, c'est qu'il n'y a pas d'autre solution, donc c'est celle-là !

PS (ajouté après coup) : l'explication de lambda0 semble aussi convenir à ces dernières questions hors sujet (pour noyer le poisson ?), mais toujours pas de réponse de mariposa à mon post #155 ...

[mariposa]

Même réponse que pour le circuit condensateur-résistance : le mouvement cinétique d'ensemble du liquide est transféré aux molécules du liquide et de la paroi qui acquièrent une agitation thermique supplémentaire (augmentation de la température). Je crois. En fait, ce que je crois, c'est qu'il n'y a pas d'autre solution, donc c'est celle-là !

Tres bien: Et donc le moment cinétique est nul!

[pmdec]

Excusez-moi, question mal comprise (mea culpa !!!)

Nouvelle réponse :
de deux choses l'une :
ou bien il y a des frottements entre la paroi et le liquide, et alors le liquide entraîne le récipient,
ou bien il n'y en n'a pas, et le liquide est hyper-fluide (cas exclu dans l'hypothèse)...

Donc l'nsemble récipient+liquide continue à tourner indéfiniment (à une vitesse inférieure à celle du liquide au départ).

C'est mieux ?

[mariposa]

Excusez-moi, question mal comprise (mea culpa !!!)

Nouvelle réponse :
de deux choses l'une :
ou bien il y a des frottements entre la paroi et le liquide, et alors le liquide entraîne le récipient,
ou bien il n'y en n'a pas, et le liquide est hyper-fluide (cas exclu dans l'hypothèse)...

Donc l'nsemble récipient+liquide continue à tourner indéfiniment (à une vitesse inférieure à celle du liquide au départ).

C'est mieux ?

On va supposer que le récipient est fixé.
on va même simplifier le problème: On considère un cylindre intérieur qui tourne dans un cylindre fixé. il y a donc une seule interface de frottements. on lance la rotation du cylindre a l'interieur. Que se passe-t-il?

[pmdec]

On va supposer que le récipient est fixé.

Ca ce n'est pas possible, parce que la question c'était :

J'ai une enceinte cylindrique bien isolée du monde extérieur dans laquelle se trouve un liquide normal (tout sauf de l'hélium liquide.

Alors de deux choses l'une : ou elle est isolée, ou elle est fixe (l'enceinte) ...
De même pour la simplification :

on va même simplifier le problème: On considère un cylindre intérieur qui tourne dans un cylindre fixé. il y a donc une seule interface de frottements. on lance la rotation du cylindre a l'interieur. Que se passe-t-il?

Si le cylindre extérieur est fixe, alors il n'est pas isolé. Dans ce cas, le cylindre intérieur ralentit par rapport au cylindre extérieur, mais l'ensemble système_auquel_est_fixé_le_cyl indre_extérieur + cylindre_extérieur + cylindre intérieur se met à tourner :
On ne va quand même pas revenir aux patineurs ... !!! Au secours les autres !

[zoup1]

On va supposer que le récipient est fixé.
on va même simplifier le problème: On considère un cylindre intérieur qui tourne dans un cylindre fixé. il y a donc une seule interface de frottements. on lance la rotation du cylindre a l'interieur. Que se passe-t-il?

Excusez moi, mais j'ai d'autres choses à faire que de suivre le forum, j'ai donc laisser passé un certain nombre de messages...

Que le cylindre soit fixé pas, cela change tout... On passe d'un système isolé à un système qui ne l'est pas.

Si le cylindre n'est pas fixé et que le système est isolé, alors l'ensemble continuera à tourner de façon à maintenir son moment cinétique total. Si il y dissipation visqueuse, du fait des gradients de vitesse présent dans l'écoulement, il y a dissipation d'énergie (cinétique) qui se transforme sous forme de chaleur (ce qui veut dire d'un point de vue thermodynamique qu'il y a conservation de l'énergie). Le moment cinétique total du système est lui conservé.
Les couches les plus rapides entrainent les couches les plus lentes et inversement. La paroi du cylindre comme le reste est entrainé par l'ensemble et l'état d'équilibre thermodynamique est une rotation solide de l'ensemble qui traduit le fait que le système est invariant par rotation autour d'un axe du cylindre.

Si le cylindre est fixe alors cela change tout, il y a une condition limite qui est imposée qui est que la vitesse au bord est nulle qui va diffusée petit à petit par l'intermédiaire de la viscosité et l'état d'équilibre thermodynamique est un système pour lequel la vitesse est nulle partout.

Si on rajoute un cylindre centrale que l'on fait tourner... on s'éloigne encore plus du système isolé, puisque l'on fourni en permanence de l'énergie au système. L'écoulement prend une forme particulière qui s'appelle l'écoulement de Taylor-Couette. Une instabilté dite de Taylor-Couette est susceptible d'apparaitre qui fait qu'en plus de l'écoulement principal que chacun attent... gradient radial de vitesse, une structure en rouleau d'axe perpendiculaire à l'axe des cylindre apparait. L'appartition de cette structure est liée à la présence d'effet centrifuge qui deviennent prédominant sur les effets visqueux.
Cette structure de base est elle-même susceptible de se déstabiliser et de donner naissance à tout un tas de régime extrèmement riches et extrèmement compliqués.

Et alors ?

[zoup1]

On ne va quand même pas revenir aux patineurs ... !!! Au secours les autres !

C'est effectivement à se demander, mais j'ai confiance....

[monnoliv]

Justement l'erreur est là! L'energie, l'impulsion et le moment cinetique sont conservés uniquement en abscence de forces dissipatives.

L'erreur est de ne pas comprendre que l'impulsion -P vers le bas s'évanouit par dissipation avant d'arriver sur le plancher.

Quand a la construction d'un Air bus Je pense que l'on ferait plutôt appel a mes services qu'aux votres. Au premier entretien d'embauche vous êtes virés!

Si j'étais ton boss, au mieux je t'interdirais de donner cours de mécanique aux étudiants, au pire je t'interdirais de donner encore cours.
De plus, j'affirme que tu n'as pas compris la relaxation puisque tu en déduis des conclusions en contradiction avec la conservation de l'impulsion (3ème loi de Newton pour les ringards).

Comment pouvez-vous imaginer une boîte (qui contient ce que vous voudrez, et de la taille que vous voulez) "suspendue dans les airs" sans rien échanger (sauf un peu de chaleur) avec l'extérieur. Où s'applique la force qui contre-balance le poids : c'est pourtant é-lé-men-taire !!!

Je n'arrête pas de le seriner depuis le début de ce fil.

Si le cylindre extérieur est fixe, alors il n'est pas isolé. Dans ce cas, le cylindre intérieur ralentit par rapport au cylindre extérieur, mais l'ensemble système_auquel_est_fixé_le_cyl indre_extérieur + cylindre_extérieur + cylindre intérieur se met à tourner :
On ne va quand même pas revenir aux patineurs ... !!! Au secours les autres !

+1

On va encore continuer longtemps ?
Le dernier exemple avec les cylindres emboîtés est redondant. Nous en avons assez eu.
J'aimerais bien que mariposa fasse un dessin des forces extérieures à une boîte fermée de masse M soumise à la pesanteur, en chute libre.

[Chip]

Mariposa, tu penses donc que :

une boîte fermée, étanche et rigide, contenant un hélicoptère, peut se maintenir de façon stable en "lévitation" dans l'atmosphère grâce à l'action de l'hélicoptère qu'elle contient [ceci en supposant négligeable la poussée d'Archimède qu'exerce l'atmosphère sur la boîte, car ce n'est pas ce qui nous intéresse].

Correct, ou j'ai mal saisi ce que tu dis?

OUI et OUI a condition que la boite soit plus grande que la distance e relaxation de l'impulsion

On est dans une situation où la position du centre de masse de l'ensembe boîte + contenu de la boîte est immobile (puisque la situation est stationnaire). Il faut donc que la somme des forces extérieures s'exerçant sur la boîte et son contenu soit nulle. Or les forces extérieures s'exerçant sur la boîte et son contenu sont d'une part 1) la pression exercée par l'atmosphère sur les parois de la boîte, et d'autre part 2) le poids de la boîte et de son contenu. La partie 1) est tout simplement la poussée d'Archimède (puisque la boîte est immobile dans l'atmosphère). On a supposé qu'elle est négligeable. Elle n'est donc pas suffisante pour compenser 2). Donc cette situation est impossible : la boîte ne peut en aucun cas "léviter" dans l'atmosphère de façon stationnaire.

Il se fait que je suis physicien professionnel et spécialiste de mécanique quantique et je connais pas mal la physique statistique. j'ai dirigé un DEA et construit une école d'ingénieur. J'ai également encadré un nombre respectable de thésards, je suis moi-même docteur Es-sciences (thése d'Etat) depuis fort longtemps

Consternant, je ne vois pas quoi dire d'autre. Ou alors tu nous fais une bonne grosse blague, là je serais un peu rassuré.

[pmdec]

Consternant, je ne vois pas quoi dire d'autre. Ou alors tu nous fais une bonne grosse blague, là je serais un peu rassuré.

La succession des post #163, 164, 165 ne va pas dans ce sens, mais on peut toujours espérer. Ou alors, le "profil" annoncé est bidon. Sinon ... Au secours.
Comme je crains une absence définitive de réponse de mariposa, et que j'aimerais quand même des avis sur mon post #130, j'ouvrirai un nouveau fil sur le sujet si ce n'est pas trop abuser ...

[zoup1]

La succession des post #163, 164, 165 ne va pas dans ce sens, mais on peut toujours espérer.
...
Comme je crains une absence définitive de réponse de mariposa, et que j'aimerais quand même des avis sur mon post #130, j'ouvrirai un nouveau fil sur le sujet si ce n'est pas trop abuser ...

Je suis assez d'accord avec cela, mais il est rare que l'insulte ou le mépris soit une attitude qui permette de faire avancé les choses. Il vaut chercher des points d'accord qui peuvent servir de base à la discussion. C'est plutot comme cela que l'on risque d'avancer...

[mariposa]

1 : il y a un gars dans la boîte, qui attrape le câble et qui, bien campé sur ses deux pieds, tire tant qu'il peut sur la câble. L'ensemble boîte+gars ne se soulève pas (grande nouvelle !). Pourquoi ? Parce que la force exercée sur la câble par le gars est exactement de même grandeur et de direction opposée à celle que les pieds du gars exercent sur le plancher. Je pense que tout le monde est d'accord ?

Non ne t'inquiète pas Monoliv je répondrais aux questions et donc a celle-ci par priorité puisque tu me sollicites. Actuellement je n'ai pas le temps. J'essaierai cette apres-midi, pour le mieux, sinon demain. s'il te plait évite les insultes. Je t'est donné mon curriculum vitae , il n'est pas bidon, mais c'est suremement une erreur psyshologique et je le regrette.
(j'interviens des les fils surtout sur les questions de MQ, tu interrogeras les Rinvevent, Mtheory...et tous les autres pour savoir si eux pensent que je suis un rigolo comme tu as l'air de le dire)
A+

[deep_turtle]

Bonjour,

En effet les querelles personnelles et les mises en doute des compétences de chacun n'apporteront rien. Nous vous demandons donc de restreindre les critiques aux idées, pas aux personnes, comme il est stipulé dans la charte de ce forum.

Merci.

Pour la modération.

[mariposa]

On reprend la boîte, fermée ou avec des trous au milieu* des côtés (seulement sur les côtés) pour éviter d'avoir à considérer la force d'Archimède. Dans la boîte, il y a un câble attaché au plancher.
[* : une intuition, mais une intuition seulement : si l'hélico est au centre d'une la boîte cubique, trous sur les faces latérales au 1/3 de la hauteur pour éviter tout échange de matière avec l'extérieur : à discuter + tard seulement, éventuellement]

1 : il y a un gars dans la boîte, qui attrape le câble et qui, bien campé sur ses deux pieds, tire tant qu'il peut sur la câble. L'ensemble boîte+gars ne se soulève pas (grande nouvelle !). Pourquoi ? Parce que la force exercée sur la câble par le gars est exactement de même grandeur et de direction opposée à celle que les pieds du gars exercent sur le plancher. Je pense que tout le monde est d'accord ?

2 : idem, mais on remplace le gars par un hélico. Evidemment, l'ensemble boîte+hélico ne peux pas se soulever. Pourquoi ? Parce qu'il y a, obligatoirement, une force égale est opposée au "lift" de l'hélico qui est transmise à la boîte. Quelle peut être la nature de cette force ? Perso, je ne vois pas ce que ça pourrait être d'autre qu'une pression (de l'air). Et dans ce cas, il faut bien admettre que l'hélico génère une augmentation de pression au niveau du plancher. Comme la quantité d'air dans la boîte n'a pas varié (on va négliger l'échauffement, merci ...), cette augmentation de pression au niveau du plancher doit âtre accompagnée d'une diminution ailleurs : moi, j'appelle ça un gradient. Remarque : la diminution de pression au niveau du plafond intervient bien sûr aussi dans la force vers les bas que subit la boîte (celles sur les parois s'annulent mutuellement en première approximation).

Voilà, c'est sur ce point n°2 que j'aimerais un avis.

Pour analyser le point 2 ta démarche consiste a prendre un problème plus simple que tu décrits au point 1. les conclusions que tu portes sur le point 1 tu les appliques au point 2. N'est-ce pas?

Point 1

En effet le gars qui dans la boite tire sur le cable en pensant décoller du sol méconnait la physique. comme tu le dis tres bien la force appliquée a la boite dirigée vers le haut est strictement égale a la force dirigée vers le bas. il n'y a donc aucun mouvement possible. Le seul interet de cette expérience est d'être un bon exercice de streching!

Une manière plus simple de dire la même chose est de s'attraper par le pantalon, tirer vers le haut et croire que l'on va décoller!

Point 2

Comme j'ai répondu 3 fois à la question et de manière différente je vais apporter encore un autre angle de vue. jusqu'a maintenant j'avais implicitement pris comme repère le sol suivant la verticale et l'avion se déplacait dans un gaz statique.

1- Désormais je conserve le même repère selon la verticale, mais je prend l'avion et la boite comme repère selon l'horizontale. Désormais c'est le vent qui se dirige sur l'avion. pour être plus précis je fais l'expérience en souflerie. Donc l'energie fourni anciennement par l'avion est a la charge de la souflerie.

Remarque: J'aurais pu prendre n'importe quel repère en mouvement selon l'horizontale. L'essentiel est de conserver la physique de la collision entre le gaz et l'aile de l'avion. Ce qu'il faut maintenant discuter c'est ce qui se passe selon la verticale.

2- L'air rentre en collision sur l'aile de l'avion, l'air est deviée vers le bas avec une impulsion -P (par unité de temps). Symétriquement l'avion recoit une impulsion P dirigée vers le haut.

On notera que l'impulsion P dirigée vers le haut est équivalente a la force dirigée vers le haut du gars qui tire sur le cable.

3- Que devient l'impulsion de l'air dirigée vers le bas?

Si celle-ci était conservée elle excererait une impulsion -P sur le plancher de la boite qui serait rigoureusement l'équivalent de la pression exercer par le gars sur le sol. ainsi l'impulsion P de l'avion serait compenser par une impulsion -P et le cable serait tendu mais aucun mouvement ne pourrait se produire.

Tu auras remarquer que je reproduit a la lettre ton raisonnement pour de faire voire que j'ai bien lu et depuis longtemps! Seulement j'ai écrit:" Si celle-ci était conservée....".

4- Que devient l'impulsion -P ?

Et bien comme que je l'ai expliqué auparavant nous sommes dans un système dissipatif, a savoir que l'impulsion du gaz initiale -P va relaxer cad devenir égal à 0 sur une longueur appelée temps de relaxation de l'impulsion, c'esr pourquoi il n'y aura pas d'impulsion -P transmise au plancher. L'avion subit donc une impulsion P et il monte!!

Conclusion point 1 et point 2 ne sont pas équivalents.

5- où est l'erreur?

elle est de croire que la loi de conservation de l'impulsion est toujours vrai. Ce n'est pas le cas dans les systèmes dissipatifs cad dans les systèmes a grand nombre degrés de liberté. C'est pourquoi il a fallu inventer la thermodynamique statistique qui explique le rapport entre le monde macroscopique a petits nombres de degrés de liberté et le monde microscopique.

6- Remarque: J'avais présiser, que si le gaz est remplacé par de l'hélium liquide l'impulsion est conservée, (suprafluidité) et l'avion ne peut décoller. bref la prise en compte de la dissipation est fondamentale.

[pmdec]

Réponse à Deep_turtle (#175) : OK pour moi.

Remarques :
Je me suis excusé auprès de mariposa dans mon post #115 de ce qu'il avait considéré comme une insulte dans mon post #113. J'aurais effectivement dû me rendre compte que cette réaction incitait à la plus grande prudence, ce que j'ai un peu (beaucoup !) oublié dans mes derniers posts.
Je comprends aussi que l'argument d'autorité utilisé par mariposa dans son post #114, n'avait peut-être comme but que le désir de mieux connaître le "niveau" en physique afin d'argumenter "au bon niveau" (ce qui est exprimé dans son post #141). Mais celui du post #152 me paraît déplacé surtout de la part de quelqu'un qui a manifesté une certaine susceptibilité !
Je reconnais, parallèlement, que les doutes que j'ai émis dans mon post #172 ne sont aussi qu'un argument d'autorité "à l'envers" en plus d'être désagréables, et que ça ne fait pas avancer le débat. Je présente donc, à nouveau, mes excuses.
Il n'empêche que l'affirmation de mariposa dans son post #131 que la taille d'un système isolé puisse faire qu'il suit ou non les lois de Newton a de quoi faire "réagir" d'autant plus violemment qu'elle provient d'un supposé "bon" !!! De même son affirmation quant à la boîte fermée contenant un hélico (post #119, 123, ...). A l'évidence, nous sommes hors du domaine de la MQ. Et si je n'ai pas compris ces posts, je ne suis pas le seul. Moi, désolé, mais ça me fait bondir (pas comme l'hélico ...) !

Voilà, voilà ...

Suite "normale" du fil ...

Mon post #130 reste en suspend, car, une fois de plus, ce n'est pas la question posée à laquelle il a été répondu ... Je ne demandais qu'à entendre pourquoi il était faux, sans donner des exemples hors sujet (post #157 à 167) qui m'ont un peu agacé : l'impression de passer un examen ... et auxquels zoup1 avait répondu "par avance" dans son post #153.
Quoi qu'il en soit, laissons tomber (!) celui-là.

Ce que j'aimerais, c'est une "dernière" confirmation (par mariposa)d'un double oui à mon post #148, auquel il a déjà répondu au post #150, je l'ai bien vu. Mais je ne peux pas le croire tellement ça me paraît "énorme" ...

Dans cette attente, j'en reste à ma position exprimée au post #155 que je répète ci-dessous, la question en gras restant en ... suspend (!) :

"Car, en partant dans des calculs compliqués de "spécialiste", vous perdez contact avec les "principes premiers" : quels que soit les arguments utilisés, si vous en arrivez à la conclusion qu'un système semi-isolé comme celui envisagé dans mon post (boîte+atmosphère_contenue_dan s_la_boîte+hélico) peut se maintenir comme "en lévitation" dans l'atmosphère, c'est qu'il y a quelque chose de faux dans votre raisonnement.

Comment pouvez-vous imaginer une boîte (qui contient ce que vous voudrez, et de la taille que vous voulez) "suspendue dans les airs" sans rien échanger (sauf un peu de chaleur) avec l'extérieur. Où s'applique la force qui contre-balance le poids : c'est pourtant é-lé-men-taire !!!

Et comment imaginer, si cela était possible, qu'on ne se serve pas d'un "engin" pareil ?"

[mariposa]

Mon post #130 reste en suspend, car, une fois de plus, ce n'est pas la question posée à laquelle il a été répondu ... Je ne demandais qu'à entendre pourquoi il était faux, sans donner des exemples hors sujet (post #157 à 167) qui m'ont un peu agacé : l'impression de passer un examen ... et auxquels zoup1 avait répondu "par avance" dans son post #153.

J'ai répondu a ton post#130, il y 2 heures avant que tu écrives ce message, mais il semble que tu ne l'ai pas lu? Je t'invites donc a le lire ainsi qu'a tous les autres et notamment zoup1.

Merci d'avance a vous tous de vos réponses.

[monnoliv]

Non ne t'inquiète pas Monoliv je répondrais aux questions et donc a celle-ci par priorité puisque tu me sollicites. Actuellement je n'ai pas le temps. J'essaierai cette apres-midi, pour le mieux, sinon demain. s'il te plait évite les insultes.

Je n'ai fait que répondre à tes attaques (...vous êtes virés ...).

mariposa, je comprends aussi ton point de vue sur la relaxation. Il est clair qu'à une certaine distance d'un tuyau soufflant de l'air (par exemple), les molécules sortant de celui-ci vont peu à peu perdre leurs qté de mouvement (n'importe quelle expérience avec une sarbacanne le montre). Cependant, il n'est écrit nulle part (et pour cause) que cette qté de mouvement est définitivement perdue, elle est transmise à une plus grosse masse d'air, donc la vitesse d'ensemble de cette masse d'air est plus petite, et ainsi de suite. Le fait que le système soit dissipatif ne change rien. Si je pousse une masse sur le sol, la masse va finir par s'arrêter par frottement, donc système dissipatif, cependant les lois de conservation de l'impulsion sont bien restectées (à tout moment, il y a bien une force horizontale opposée du sol, décroissante, sur la masse et la somme de la qté de mouvement de la masse et de cette force = 0).

Je sais bien que tu n'es pas un ptit rigolo (d'ailleurs si tu étais bidul007, personne ne passerait autant de temps sur ce fil, on t'aurait renvoyé aux dossiers, faux?), cela n'empêche, tant que tu ne me (nous?) fourniras pas de réponses en accord avec les lois de conservation, je continuerai à penser à un raisonnement faux de ta part.

D'autre part, peux-tu me founir plusieurs liens qui exprimeraient clairement la non conservation (globale) de l'impulsion dans un système dissipatif ?

[mariposa]

mariposa, je comprends aussi ton point de vue sur la relaxation. Il est clair qu'à une certaine distance d'un tuyau soufflant de l'air (par exemple), les molécules sortant de celui-ci vont peu à peu perdre leurs qté de mouvement (n'importe quelle expérience avec une sarbacanne le montre). Cependant, il n'est écrit nulle part (et pour cause) que cette qté de mouvement est définitivement perdue, elle est transmise à une plus grosse masse d'air, donc la vitesse d'ensemble de cette masse d'air est plus petite, et ainsi de suite. Le fait que le système soit dissipatif ne change rien. Si je pousse une masse sur le sol, la masse va finir par s'arrêter par frottement, donc système dissipatif, cependant les lois de conservation de l'impulsion sont bien restectées (à tout moment, il y a bien une force horizontale opposée du sol, décroissante, sur la masse et la somme de la qté de mouvement de la masse et de cette force = 0).

Merci, tu es le premier a venir sur le terrain du retour a l'equilibre d'un gaz. là on peut avancer car vous pensez tous que Newton est une loi générale.

Au début du XIX ième siècle on s'est aperçu du conflit qu'il y avait entre la loi de Newton et le second principe de la thermodynamique.
La physique de Newton dit que les équations sont invariantes par renversement du temps alors que selon le second principe de la thermodynamique il y a irreversibilité. Tout système isolé évolue vers un état de désordre maximal traduit mathématiquement par la fonction entropie.

Dit autrement la thermodynamique viole la loi de Newton: il est impossible, au niveau des principes, de déduire mathématiquement le comportement thermodynamique en fonction de la loi de Newton. Cela a suscité des travaux notamment chez Maxwell et chez Boltzman. Ce dernier a pu construire un modèle d'évolution des phénomènes qui viole newton et qui est en parfait accord avec les résultats expérimentaux. cela est encore vrai aujourd'hui (22 mars 2005).

Ainsi un gaz dans une boite fermée animé a t=0 d'un moment cinétique et d'une impulsion (le tout dans un repère attaché au récipient) voit celui retourner a l'équilibre thermodynamique pour lequel L=0 et P=0.

Peux-t-on sauver Newton?

Oui il suffit de rajouter un terme de vitesse ayant une puissance impaire par exemple une force de la forme -k.v où v est la vitesse et k un coefficient.

dans ce cas on peut écrire:-k.v= m.dv/dt
qui par intégration donne:

v= v(0).exp(-k.t/m)

A t=0 la vitesse est v(0) et a t=infini v=0 la vitesse et donc l'impulsion s'est évaporée!

C'est ainsi que l'on peut sauver Newton en l'obligeant a respecter un peu mieux Les lois de la nature au prix d'une concession qui est de briser la symétrie par renversement du temps.

En fait la vrai loi de Newton est valable uniquement pour les petits systèmes (cad a faible nombre de degrés de liberté). Dés qu'il y a un grand nombre de degré de liberté il faut tenir compte de l'irreversibilité qui dit que la tendance naturelle d'un système est d'évoluer vers l'etat de plus grande entropie.

Cette loi est supérieure et est valable aussi bien en MQ qu'en RG:

En MQ un atome excité émet un photon pour augmenter l'entropie du système. Le contraire est impossible.
En RG deux trous noirs fusionnent et augmentent leur entropie, le contraire n'est pas possible.