Propulsion d'un bateau pop-pop

[Curieux01]

Bonjour,

Intéressé par le problème de la propulsion du bateau pop-pop, je consulte Wikipédia ( http://fr.wikipedia.org/wiki/Moteur_pop-pop ) où on trouve trois explications possibles à ce phénomène :

- on peut considérer que l'eau est éjectée plus vite qu'elle n'est réaspirée. La différence d'énergie cinétique créerait la propulsion ;
- on peut, comme la plupart des spécialistes, estimer que l'eau est aspirée dans toutes les directions alors qu'elle n'est rejetée que dans le sens inverse de la marche. On aurait donc un effet réactif de marche avant à l'expulsion, un moindre effet réactif de marche arrière à l'aspiration ;
- on peut considérer que la propulsion d’un bateau pop-pop, comme celle d’une méduse, peut s’expliquer quel que soit le système de motorisation. L’avancement résulte de la différence des quantités de mouvement mises en œuvre pour échanger de petits volumes d’eau avec le milieu extérieur.

A votre avis, laquelle de ces trois théories semble la plus plausible ?
Merci de votre réponse.
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[Curieux01]

Bonjour,
Mon message d'origine a été visionné plus de 130 fois, et pas de réponse à ma question ! Celle-ci est-elle trop compliquée, ou le sujet est-il classé dans le domaine ésotérique ?
A bientôt j'espère.

[polo974]

Disons que ce n'est pas la bonne section, la techno ou la physique éventuellement...

[JPL]

Déplacé vers Physique.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite2313209787891133]

Bonjour

C'est bien plus simple que ça; on aspire de l'eau et on recrache de la vapeur plus volumineuse, d'où la propulsion.

[Curieux01]

Bonjour, et merci Dudulle pour ta réponse.

Donc, le bateau pop-pop éjecterait de la vapeur au-delà de sa tuyère ?
Ce n'est pourtant pas ce qu'affirment les spécialistes qui disent qu'un piston d'eau se forme dans le tube, se déplaçant au rythme du fonctionnement du moteur thermodynamique. Mais même si de la vapeur était évacuée, comment expliquer la propulsion ?
Et la méduse (suivant l'hypothèse n° 3) cracherait-elle aussi de la vapeur ?
A+

[invite2313209787891133]

L'hypothèse de la méduse est tout simplement incorrecte.

Dans un 1er temps le tube de cuivre contient de l'eau liquide. En le chauffant on produit de la vapeur qui va remplir le tube peu à peu et chasser l'eau chaude en contact avec la vapeur.

Une bulle de vapeur s'échappe violemment et se contracte aussitôt, un petit d'eau froide entre subitement dans le tube, et c'est l'avalanche: la vapeur se condense, le tube se rempli d'eau à nouveau. Un nouveau cycle peut recommencer.
Pour faire avancer un pop pop il faut un bon dosage de la chauffe pour obtenir cet équilibre instable.

Pour conclure je dirais qu'il faut se méfier des articles sur wikipédia; rien ne m'empêcherai par exemple de modifier l'article et de dire que le bateau avance par l'influence du saint esprit. Il est probable qu'un étudiant en classe prépa en mal de reconnaissance est passé dans le coin et a voulu étaler sa science fraichement acquise dans un science et vie junior en rédigeant ces "hypothèses".

[jiherve]

Bonsoir,
Fondamentalement un pop-pop cela fonctionne comme une cafetière!
Cela aspire de l'eau et rejette de la vapeur.
JR

[Curieux01]

Salut,
Ah! c'est malin...En plus des trois hypothèses du départ, je me retrouve avec une nouvelle explication vaporeuse qui embarque aussi une machine à café!
Parallèlement à la propulsion du pop-pop, quelqu'un pourrait me dire pourquoi en éjectant de l'eau la méduse avance (facile!), alors qu'elle ne bouge apparemment pas en aspirant un même volume d'eau?
Merci d'avance.

[LPFR]

Bonjour.
On avait déjà eu une très longue et constructive discussion à ce sujet.
La bonne explication est la dernière de la liste. L'analogue avec la méduse.
Imaginons que, à la place de la bougie que chauffe le tuyau, on avait un piston qui fait des allers et retours dans le tuyau.
Quand le tuyau expulse l'eau il lui communique une quantité de mouvement et pour cela il faut une force. La réaction à cette force fait avancer le bateau.
Par contre, quand le piston "suce" l'eau, et contrairement à l'intuition, la situation n'est pas symétrique. La force sur le piston due à la différence de pression, est compensée par la même force à la sortie du tuyau. Et le moment de l'eau qui rentre dans le tuyau est "fourni" par l'eau externe: c'est le support de l'eau externe qui recule (bassine, lac, océan, terre).

C'est cette asymétrie, contraire à l'intuition, qui rend le problème piégeux.
Au revoir.

[Curieux01]

Bonjour LPFR,
Je vous remercie pour votre réponse. Je ne vous cacherai pas que l’hypothèse liant le principe de la propulsion du bateau pop-pop avec celui de la méduse était ma favorite. En prenant position en faveur de cette hypothèse, vous contribuez à faire tomber un dogme bien ancré auprès de certains « pop-poptistes » qui à tout prix voudraient une explication thermodynamique au phénomène de l’avancement de ce jouet.
Il est certain que le plan d’eau extérieur et son support reculent, et on pourrait dire que trop de méduses ou de bateaux pop-pop circulant simultanément dans le même sens risquent de contrarier la rotation de la terre… Toutefois, je pensais que ce recul avait lieu au moment de l’éjection, et non de l’aspiration comme vous l’écrivez. Ce point mérite réflexion !
A bientôt.

Ps : vous dites dans votre message : « On avait déjà eu une très longue et constructive discussion à ce sujet. ». Serait-il indiscret de vous demander en quelle circonstance avait lieu cette discussion ?

[LPFR]

Bonjour.
Je me suis mal exprimé. La propulsion du bateau a bien lieu au moment de l'expulsion de l'eau.
La discussion dont je vous parlais est celle-ci:
http://forums.futura-sciences.com/ph...tube-leau.html
Commencez à lire les posts à partir du #80. C'est à la 5ème page sur les 14 pages de discussion (nous avons continué sur d'autres sujets).
Au revoir.

[Curieux01]

Bonjour,
Super cette discussion "tube dans l’eau" ! C’est dommage qu’en 2008 je ne connaissais pas encore les forums et encore moins celui-ci.
Mais à cette époque, le phénomène de la propulsion du bateau pop-pop m’interpellait déjà, et je m'étais échafaudé quelques théories dérivées d’analogies.

Dans la discussion "tube dans l’eau", le message #11 de Bernard de Go Mars du 23/05/2008 9h32, la phrase suivante retient mon attention :

"Félicitation à … Expérience du Tourniquet de Feynman … Prenez une paille coudée banale...
Maintenant, aspirez ! Il se passe quelque chose : vous croyez un instant que votre inspiration crée une force de réaction dans le sens inverse (appelons ce sens comme cela).
Mais en fait le comportement de la paille est plus subtil : il n'y a propulsion inverse que lorsqu'il y a variation de la vitesse d'aspiration ! "


C’est exactement ce qui se passe dans cette expérience analogue que j'avais imaginée :

Bathyscaphe. Considérons une sphère creuse immergée, en équilibre hydrostatique et dynamique (un bathyscaphe en plongée par exemple):
- si tout va bien, la pression extérieure se répartit uniformément sur la sphère et celle-ci reste immobile ;
- mais si un trou se forme (un hublot implose), un jet d'eau va se précipiter vers l'intérieur et dans un premier temps, tant que cette colonne d'eau est "en l'air", la sphère se déplace en sens inverse du jet (cela est dû au déséquilibre des pressions extérieures) ;
- puis très vite, le jet d'eau atteint la paroi intérieure opposée au trou et est dévié avec un angle de plus de 90°. Il lui transmet sa quantité de mouvement, ce qui annule la force propulsive précédente ainsi que l'énergie cinétique acquise.
Donc, après un faible déplacement, la sphère s'immobilise alors qu'elle continue de se remplir.

Voilà ; à méditer… Et pardon de revenir sur une discussion aussi lointaine. Cette intervention ici est peut-être déplacée ?
Au revoir.

[LPFR]

...
Voilà ; à méditer… Et pardon de revenir sur une discussion aussi lointaine. Cette intervention ici est peut-être déplacée ?
Au revoir.

Bonjour.
Non. Votre intervention n'est pas déplacée.
Et je suis d'accord avec votre description de l'accident du bathyscaphe.
Pour information, ce phénomène, s'appelle en anglais, "Feynman sprinkler". On le trouve dans wikipedia en anglais, mais l'explication est un peu superficielle.
Au revoir.

[Curieux01]

Bonjour,
Ben voilà ! Encore une fois je n’ai rien inventé (pas même l’eau tiède).
Mais je ne regrette pas d’avoir connu ce forum, et je pense qu’à présent j’en parcourrai les discussions régulièrement.
Et merci à tous ceux qui ont donné leur avis au sujet de la propulsion du bateau pop-pop.
Au revoir.