la mouche et le sous-marin

[invitee7a791ef]

Posté par virtual_creature
si la pression de l'air réparti la masse de la mouche sur l'ensemble des parois, y'a plus 3000 t au sol du sous-marin?

C'est vrai que j'ai énormément simplifié pour la compréhension. Je vais donc amener quelques précisions. Consirons que la mouche en vol soit à égale distance du sol et du plafond. Je vais également considérer la dépression au dessus de la mouche, ce qui divisera par 2 la contribution de la mouche à la pression au sol; Soit 0,5% en prenant l'exemple calculé par mmy.

Prenons donc l'exemple de mmy. Lorsque la mouche est posée, la pression dans le sous-marin est uniforme. La pression applique une poussée de 600000t au plafond dirigée vers le haut; Elle applique également une poussée de 600000t appliquée sur le plancher et dirigé vers le bas. Bilan des force : le système "sous-marin" ne subit aucune force due à la pression de l'air. Lorsque la mouche est en vol stationnaire, elle provoque une dépression de 1500t au plafond; ça pousse donc 1500t de moins au plafond. Donc le sous-marin subit une poussée de 598500t vers le haut. De plus, cela s'accompagne d'une surpression de 1500t au sol; ça pousse donc 1500t de plus au sol. Soit 601500t. Bilan des forces : 601500+(-598500)=3000t. Le système "sous-marin" subit donc une poussée de 3000t dirigée vers le bas; ce qui compense le poids de la mouche qui n'est plus posée.

On peut vérifier mentalement ce résultat en considérant la mouche. Pour qu'elle reste à la même hauteur, il faut que la différence entre la pression (poussée) sous la mouche et au-dessus d'elle soit de 3000t. la pression sous la mouche est uniforme et vaut 601500t. Au dessus d'elle, elle est également uniforme et vaut 598500t. Différence 3000t. La mouche est donc stationnaire.

Super problème! Ce week-end, je le pose à mes amis.

Cordialement
-----

[invite03f54461]

Salut

Donc système en équilibre
La mouche prend son envol et fait un vol stationnaire.
-Masse du sous-marin = 6000t
-Masse "pression de l'air sur le sol" provoquée par battements d'ailes = 3000t

Ouais, mais si en fait la mouche se sustente en créant une turbulence d'air comme ça


Comment tu reposes le problème ?

[invitee7a791ef]

Dans l'explication que j'ai donné, l'air doit forcément avoir ce mouvement; en effet, la pression tend à s'uniformiser dans tout l'espace du sous-marin. Donc l'air ayant une forte pression (sous la mouche) tend à se déplacer dans les zones de basse pression (au-dessus de la mouche). C'est pour ça que la mouche doit fournir un effort continu pour maintenir (globalement) une pression plus forte au dessous d'elle. Cependant, la mécanique des fluides étant assez compliquée, j'avoue que certain phénomènes doivent m'échapper; d'autant plus dans les cas d'écoulement turbulent.


PS : Ci-dessous une petite expérience imaginaire qui devrait permettre de mieux se rendre compte du phénomène.

-Au lieu du sous-marin, une grosse boite de conserve.
-Au lieu de la mouche, un mini hélicoptère dont l'hélice principale a presque le diamètre de la boite.

[invité576543]

Salut


Ouais, mais si en fait la mouche se sustente en créant une turbulence d'air comme ça


Comment tu reposes le problème ?

Mais c'est pareil: le dessin le montre!

Le dessin montre que l'air tourne: il va vers le bas, puis remonte. Ce virage est une accélération, et la force correspondante qui s'exerce sur l'air va du bas vers le haut, et la réaction doit bien être sur quelque chose. Et ce n'est pas la mouche, qui est du mauvais côté!

De même au-dessus, l'air tourne encore.

Le dessin même montre l'existence de forces sur l'air supplémentaires à celles exercées par la mouche.

Prenez le dessin, et remplacez l'air par une balle. Comment la mouche peut-elle lancer une balle qui aurait une des trajectoires rouges? Il est impossible d'obtenir une trajectoire autre que rectiligne sans intervention d'une autre force. (Y compris avec un boomerang!)

La seule possibilité est de faire rebondir la balle pour qu'elle prenne les virages nécessaires. Et chaque rebond est une impulsion, vers le bas au plancher, pour remonter, et vers le haut au plafond, pour redescendre.

Cordialement,

[invitef87b7d1f]

...

il me semble vraiment que ce changement de millieux n'est pas tout à fait anodin..
...
a vous

Salut,
Il me semble qu'une partie des forces exercées par la mouche pour se sustenter ne sont pas appliquées dans le sens vertical, mais bien, au travers de la fluidité et de la compressibilité de l'air, vers les parrois du SM, non ?
@+

[invite0e4ceef6]

Salut


Ouais, mais si en fait la mouche se sustente en créant une turbulence d'air comme ça


Comment tu reposes le problème ?

Hm, tout a fait exact don panic, si le sm est petit, ou la mouche asez grosse, tu obtiens ce type de préssion circulaire, un peu comme une mouche dans un verre(expérience facile): et la mouche auras toute les peine du monde a voler, puisque la préssion qu'elle exerce en bas reflux vers le haut et est aspiré par le vide que ses ailes crée au dessus d'elle...

comme quoi 3000t de poussé dans espace confiné, d'une la mouche ne peux pas décoller ni même voler...

en fait l'on suppose qu'elle vole, ou du moins que cela soit possible.. sinon le problème perd un peu de sont interet, de savoir quel est le mouvement du SM...

mais cela m'est quand un point en exergue, la coque, comme la table a du mal a absorber le flux d'air sans doute excedentaire necessaire a la mouche pour voler... mais comme dirais quelqu'un de célèbre:
et pourtant, elle vole

j'ai une question... un sous-marin avec sa mouche descendra-t-il toujour en profondeur, ou bien finiras t-il par s'equilibré de lui-même en fonction de la poussé d'archimède croissante avec la profondeur.. si je ne me trompe, il doit touché le fond avant d'atteindre ses propres limite physique de résistance a la préssion??

est-ce que cela peux jouer dans l'affaire??? 6000t+3000 avec 12 000 t de poussé d'archimède a 50m de fond, d'ailleur comment cela marche tout cela, poussé d'archimède, préssion de l'eau et profondeur etc...

dans un casserole ça marche, mais par 3 000 metre de fond, le SM et la mouche, il se la jouerais pas un peu façon compréssion a la cesar?? genre boite de sardine façon titanic??

[yat]

Salut,
Il me semble qu'une partie des forces exercées par la mouche pour se sustenter ne sont pas appliquées dans le sens vertical, mais bien, au travers de la fluidité et de la compressibilité de l'air, vers les parrois du SM, non ?
@+

Les mouvements des masses d'air sont extrêmement complexes. Je n'arrive pas à comprendre pourquoi quetzal et toi persistez à essayer de prédire le comportement du système en passant par de telles considérations.
Même si on veut comprendre ce qui se passe à l'intérieur du sous-marin, et essayer d'avoir une ébauche de description des mouvements des masses d'air, il faut partir de ce qu'on sait, et garder en tête que ce qu'on décrit doit respecter le résultat final que l'on connait déjà. Et en l'occurence, tout ce dont on peut être certain sans se compliquer la vie, c'est que le poids total du sous-marin ne peut pas changer. Le poids de la mouche ne s'appliquant plus directement sur la table, on sait donc sans le moindre doute qu'en position d'équilibre, la force résultante de la différence entre la pression de l'air sur le plancher et la pression de l'air sur le plafond sera rigoureusement égale au poids de la mouche.

Alors bien sur, on peut imaginer qu'il y aura aussi une différence de pression sur les murs entre la partie au dessus et la partie en dessous de la mouche. Mais cette pression n'aboutit qu'à un échange de forces horizontales entre les parrois et la masse d'air, donc ne permettront en aucun cas de transmettre à la mouche une force verticale vers le haut. Il est donc nécessairement faux de dire qu'une partie des forces exercées par la mouche pour se sustenter sera appliquée sur les parrois du sous-marin. Les forces horizontales s'opposent les unes aux autres, et découlent des déplacements d'air provoquées par la sustantation de la mouche, certes. Mais la force de sustantation reçue par la mouche est forcément fournie par le plancher du sous-marin.

[invite03f54461]

Salut

Cependant, la mécanique des fluides étant assez compliquée, j'avoue que certain phénomènes doivent m'échapper; d'autant plus dans les cas d'écoulement turbulent.

A moi aussi, c'est pour cela que je reste dubitatif

Le dessin montre que l'air tourne: il va vers le bas, puis remonte. Ce virage est une accélération, et la force correspondante qui s'exerce sur l'air va du bas vers le haut, et la réaction doit bien être sur quelque chose. Et ce n'est pas la mouche, qui est du mauvais côté!
De même au-dessus, l'air tourne encore.
Le dessin même montre l'existence de forces sur l'air supplémentaires à celles exercées par la mouche.

Bon, les turbulences, ça doit être quand même plus complexe, la dissipation de l'énergie de sustentation de la mouche devrait en fin de compte se faire par chaleur, et pas par pression sur les parois.

Si la mouche se sustentait par des petites fusées, les explications de sustentation par pression sur les parois ne tiendraient pas puisque ça fonctionnerait dans le vide

[yat]

finiras t-il par s'equilibré de lui-même en fonction de la poussé d'archimède croissante avec la profondeur..

Non, non... par rapport à l'air, l'eau peut tranquillement être considérée comme incompressible. A 10m ou à 3000m, un litre d'eau pèse un kilogramme. La poussée d'Archimède est donc constante.

Pour le dessin des turbulences, il faut bien comprendre que c'est une schématisation qui ne montre en rien comment la mouche peut voler. Si en effet, l'air se contentait de tourner de la sorte sans rencontrer de résistance, et que la mouche lui transmettait une force pour se sustenter, cette force se traduirait par une accélération du mouvement d'air, qui tournerait de plus en plus vite. Dans une situation aussi simpliste, on ne peut donc pas imaginer de situation d'équilibre, puisque l'air ne cesserait de tourner de plus en plus vite.

Pour visualiser la chose avec des objets plus faciles à manipuler (parce que quelques-uns ici se laissent facilement embobiner par la complexité des mouvements des masses d'air), on peut imaginer une sorte de roue de hamster, avec des barreaux transversaux, et un petit bonhomme qui cherche à grimper dessus comme sur une échelle, dans une partie verticale de la roue (un des deux cotés). En l'absence de frottements, il parait évident que si le petit bonhomme veut rester à son altitude de départ, il va falloir qu'il grimpe de plus en plus vite.

Le problème c'est que l'air n'est pas infiniment fluide. La pression ne s'équilibre pas de manière immédiate et les mouvements sont certainement bien plus complexes qu'une simple rotation. Chaque déplacement d'air est soumis à des frottements qui viennent le ralentir, alors que les battements d'ailes de la mouche l'accélèrent vers le bas dans sa phase descendante. A l'équilibre, on aboutit donc inexorablement à une différence de pression entre l'air au dessus et l'air en dessous. Alors l'air poussé vers le bas va subir une résistance plus forte due au fait qu'il se dirige vers une zone à plus forte pression, alors que l'air qui remonte va d'une zone de haute pression à une zone de basse pression, ce qui fait qu'il rencontre beaucoup moins de résistance.
Pour l'image de la roue de hamster, s'il y a des frottements et que le petit bonhomme peut grimper très vite, il arrivera un moment ou la vitesse sera suffisante pour que les frottements compensent le poids du petit bonhomme, qui pourra donc rester à son altitude alors que la roue tournera à vitesse constante.

Maintenant...

Hm, tout a fait exact don panic, si le sm est petit, ou la mouche asez grosse, tu obtiens ce type de préssion circulaire, un peu comme une mouche dans un verre(expérience facile): et la mouche auras toute les peine du monde a voler, puisque la préssion qu'elle exerce en bas reflux vers le haut et est aspiré par le vide que ses ailes crée au dessus d'elle...

comme quoi 3000t de poussé dans espace confiné, d'une la mouche ne peux pas décoller ni même voler...

A mon avis ceci ne tient pas vraiment debout. Le fait que la mouche occupe presque tout l'espace dans le sous-marin ne l'empêchera en aucun cas de générer une différence de pression... au contraire si la mouche occupe presque toute la section horizontale de la boite, l'air aura beaucoup plus de mal à remonter au dessus, et la différence de pression sera d'autant plus forte. Si tu ne vois que très rarement une mouche essayer de décoller dans un verre (je n'ai pas fait l'expérience récemment, mais je te crois pour l'instant sur parole), c'est plus probablement pour une raison proche de celle qui fait qu'on te voit rârement courir dans une pièce de trois mêtres carrés, ou le stress, ou je ne sais quoi... mais en tout cas ce n'est pas une expérience significative. Si on prend un exemple plus simple comme celui d'un hélicoptère dans une boite cylindrique proposé par Volkhard, on se rend bien compte que la proportion du volume occupé par l'hélicoptère ne va pas l'empêcher de voler, et que bien au contraire, les mouvements de l'hélice vont avoir tendance à faire passer tout l'air de la boite en dessous de lui. Même dans le cas critique qui semble poser problème, on peut aisément faire le calcul : si l'hélicoptère est posé au sol, que l'hélice occupe tout le diamètre de la boite et qu'il n'y a que quelques centimètres aus dessus, l'hélice va faire le vide au dessus. Si on considère ces quelques centimètres comme négligeables par rapport à la masse d'air sous l'hélice (ce qui est le pire des cas, sinon on aura une pression encore plus grande en dessous), on a un bar en dessous et zéro au dessus. Un bar correspond au poids d'une colonne d'eau de dix mêtres de haut. Donc si l'hélicoptère est plus léger qu'un cylindre d'eau du diamètre de la boite et de dix mêtres de haut, il va vite aller s'exploser les pales contre le plafond de la boite.

[invite03f54461]

Salut

Pour visualiser la chose avec des objets plus faciles à manipuler (parce que quelques-uns ici se laissent facilement embobiner par la complexité des mouvements des masses d'air), on peut imaginer une sorte de roue de hamster, avec des barreaux transversaux, et un petit bonhomme qui cherche à grimper dessus comme sur une échelle, dans une partie verticale de la roue (un des deux cotés). En l'absence de frottements, il parait évident que si le petit bonhomme veut rester à son altitude de départ, il va falloir qu'il grimpe de plus en plus vite.

Oui, mais avec cet exemple, la cage transmet comment ses réactions au reste du sous-marin ?
Tu vois bien que c'est un circuit fermé grimpeur-cage, non ?

[invite03f54461]

Le problème c'est que l'air n'est pas infiniment fluide. La pression ne s'équilibre pas de manière immédiate et les mouvements sont certainement bien plus complexes qu'une simple rotation. Chaque déplacement d'air est soumis à des frottements qui viennent le ralentir, alors que les battements d'ailes de la mouche l'accélèrent vers le bas dans sa phase descendante. A l'équilibre, on aboutit donc inexorablement à une différence de pression entre l'air au dessus et l'air en dessous.

En prenant cet exemple, on le double en symétrie pour figurer les 2 ailes de mouche, donc les réactions de rotation des cages étant opposés s'annulent.
Tu aboutit à ce que les forces de frottement dissipent l'énergie en chaleur, et sans réaction sur le sous-marin..

non ?

Et tes observations si la mouche est une fusée ?

[yat]

Oui, mais avec cet exemple, la cage transmet comment ses réactions au reste du sous-marin ?
Tu vois bien que c'est un circuit fermé grimpeur-cage, non ?

Eu he je ne suis plus dans un sous-marin, là.... je voulais juste illustrer qu'une situation ou la mouche vole en faisant simplement tourner l'air dans le sous-marin sans provoquer de différence de pression ne pouvait pas être une situation d'équilibre.

Le petit bonhomme qui grimpe, à l'équillibre, fait également intervenir des choses compliquées (moins que les mouvements d'air, certes), avec le moment de son poids par rapport à l'axe de la roue équilibrant le moment des forces de frottements de la cage sur la roue, la résultante de ces deux forces et du poids de la roue étant appliquée à la cage par l'intermédiaire de l'axe. Là encore, il est assez complexe de décrire avec précision ce qui va se passer entre les systèmes bonhomme, roue et cage, pour en déduire la force que va exercer la cage sur le sol, mais je pense que personne ne va remettre en cause le fait qu'au final, à l'équilibre et quelle que soit la méthode utilisée pour le calculer, cette force sera égale à la somme du poids du bonhomme, de la roue et de la cage.

[invité576543]

Bon, les turbulences, ça doit être quand même plus complexe, la dissipation de l'énergie de sustentation de la mouche devrait en fin de compte se faire par chaleur, et pas par pression sur les parois.

Si la mouche se sustentait par des petites fusées, les explications de sustentation par pression sur les parois ne tiendraient pas puisque ça fonctionnerait dans le vide

Il y a déjà eu les mêmes objections sur ce fil. Quitte à répéter:

a) l'énergie est une chose, la quantité de mouvement en est une autre. Oui l'énergie se dissipe comme chaleur, et oui, la quantité de mouvement se retrouve sur les parois du sm

2) avec des fusées c'est pareil, parce que l'enceinte est confinée. Voir un poste ancien pour plus de détail.

Cordialement,

[yat]

En prenant cet exemple, on le double en symétrie pour figurer les 2 ailes de mouche, donc les réactions de rotation des cages étant opposés s'annulent.
Tu aboutit à ce que les forces de frottement dissipent l'énergie en chaleur, et sans réaction sur le sous-marin..

non ?

Pas du tout... la symétrie des deux roues de hamster est selon un plan vertical. Les composantes horizontales vont donc peut-être s'annuler, mais en aucun cas les composantes verticales, qui elles vont s'additionner.

Et tes observations si la mouche est une fusée ?

Si la mouche est une fusée dans le vide le problème ne se pose même pas... elle projette à grande vitesse des petites particules vers le bas, qui vont aller heurter le sol du sous-marin. La force est ici transmise de manière beaucoup plus directe et facilement descriptible.

[invitef87b7d1f]

Salut,
Je persiste à le dire, j'en ai l'intime conviction, mais je n'ai pas la possibilité d'en faire l'expérience, tant que la mouche essayera de rester en l'air, le SM aura tendance à remonter.
@+

[yat]

Salut,
Je persiste à le dire, j'en ai l'intime conviction, mais je n'ai pas la possibilité d'en faire l'expérience, tant que la mouche essayera de rester en l'air, le SM aura tendance à remonter.
@+

Cette intime conviction est bien compréhensible au début, mais ne devrait pas résister à un simple bilan des forces extérieures. C'est clair, net et précis, et surtout sans appel. Passer par un autre chemin est le raisonnement que tu as fait instinctivement de premier abord, et sur lequel hélas tu restes. Ne cherche pas à comprendre dans le détail ce qui se passe à l'intérieur, prends d'abord un peu de recul pour prendre le système dans son ensemble, tu verras que le résultat tombe sous le sens. Après, si tu veux te prendre la tête sur la répartition des forces, la dissipation d'énergie, les différences de pression et tout ça, rien ne t'en empêche. Mais garde bien en tête le résultat final auquel tu dois aboutir si tu ne veux pas enfreindre les rêgles de base de la mécanique.

[invitef87b7d1f]

Cette intime conviction est bien compréhensible au début, mais ne devrait pas résister à un simple bilan des forces extérieures. C'est clair, net et précis, et surtout sans appel. Passer par un autre chemin est le raisonnement que tu as fait instinctivement de premier abord, et sur lequel hélas tu restes. Ne cherche pas à comprendre dans le détail ce qui se passe à l'intérieur, prends d'abord un peu de recul pour prendre le système dans son ensemble, tu verras que le résultat tombe sous le sens. Après, si tu veux te prendre la tête sur la répartition des forces, la dissipation d'énergie, les différences de pression et tout ça, rien ne t'en empêche. Mais garde bien en tête le résultat final auquel tu dois aboutir si tu ne veux pas enfreindre les rêgles de base de la mécanique.

Re,
Ok, petite question : supposes un ballon en verre, genre ballon de labo en pyrex, immergé dans l'eau, ce ballon est d'un poids tel que la partie supérieure du col affleure exactement la surface du liquide. Suppose ce ballon fermé par un bouchon, et à l'interieur, une mouche posée, plutôt accrochée à la parroi.
L'ensemble est "à l'équilibre" exact avec l'eau, moins juste ce qu'il faut pour ne pas être exactement "entre deux eaux".
A l'intérieur, la moche prendt son vol et "tourne" ou fait du sur-place sans jamais retoucher la parroi.
Je suis d'accord pour que STATIQUEMENT parlant, le poid de l'ensemble : air interne, mouche, ballon et bouchon n'a pas varié d'un iotat par rapport à la situation de départ, MAIS, la mouche n'est plus liée à la parroi du fait de son vol, et le référentiel de flottaison a changé, c'est exactement la même situation que pour le sous-marin et la Giga-mouche.
Supposes maintenant que tu forces le bouchon à entrer dans le ballon, mouche toujours accrochée à la parroi et qu'il tombe au fond.
Le poid de ce secondt ensemble n'a pas varié.
La mouche s'envolle et reste à l'intérieur du ballon, que se passe-t-il ?
@+

[yat]

Re,
Ok, petite question : supposes un ballon en verre, genre ballon de labo en pyrex, immergé dans l'eau, ce ballon est d'un poids tel que la partie supérieure du col affleure exactement la surface du liquide. Suppose ce ballon fermé par un bouchon, et à l'interieur, une mouche posée, plutôt accrochée à la parroi.
L'ensemble est "à l'équilibre" exact avec l'eau, moins juste ce qu'il faut pour ne pas être exactement "entre deux eaux".
A l'intérieur, la moche prendt son vol et "tourne" ou fait du sur-place sans jamais retoucher la parroi.
Je suis d'accord pour que STATIQUEMENT parlant, le poid de l'ensemble : air interne, mouche, ballon et bouchon n'a pas varié d'un iotat par rapport à la situation de départ, MAIS, la mouche n'est plus liée à la parroi du fait de son vol, et le référentiel de flottaison a changé, c'est exactement la même situation que pour le sous-marin et la Giga-mouche.

Pas statistiquement parlant. Le poids de l'ensemble n'a pas changé, c'est un fait. La mouche n'est plus liée à la parroi directement, mais transmet son poids au ballon par l'intermédiaire de l'air qu'il y a à l'intérieur. On n'a effectivement rien changé par rapport à l'exemple du sous-marin. Et là encore, le ballon se retrouvera en équilibre exactement à la même hauteur que quand la mouche était posée. Inutile pour arriver à ces conclusions de rester sur le principe du sous-marin ou du ballon qui flotte dans l'eau : le ballon peut parfaitement être posé sur une balance. Ce que tu dis revient à dire que si la mouche vole le poids mesuré par la balance va baisser. Ce qui n'a, bien entendu, pas de sens. Quoi qu'il arrive, le poids du ballon, de l'air, du bouchon et de la mouche n'ont pas changé, leur résultante est donc forcément exactement la même. Ce n'est pas parce que la manière dont ces forces se manifestent t'échappent qu'il faut remettre en cause leur constance !

Supposes maintenant que tu forces le bouchon à entrer dans le ballon, mouche toujours accrochée à la parroi et qu'il tombe au fond.
Le poid de ce secondt ensemble n'a pas varié.

En effet, si on considère que la pression est la même à l'interieur qu'à l'extérieur, et qu'il n'y a, à l'équilibre, plus de mouvements d'air notables. Ca reste une approximation, je pense.

La mouche s'envolle et reste à l'intérieur du ballon, que se passe-t-il ?
@+

On n'a plus vraiment, dans ce cas de figure, de système simple à isoler, puisque l'air de l'intérieur de la bouteille peut interagir avec celui qui est à l'extérieur. Je ne peux donc pas faire de bilan des forces simple, je ne peux donc pas aboutir à une conclusion valable. En gros je suis exactement dans ta situation quand tu cherches à décrire le mouvement du sous-marin en se basant sur ce qui se passe à l'intérieur : je cherche à réfléchir sur des systèmes séparés qui ont des interactions compliquées, je n'ai rien de concret que des suppositions vagues et intuitives qui m'amèneront probablement comme toi à un résultat faux. La différence c'est que j'en ai parfaitement conscience, et que je sais que quel que soit le raisonnement que je vais faire pour décrire ce qui se passe dans ce sous-marin, si je n'aboutis pas à la même conclusion qu'en appliquant le bilan des forces extérieures au système que je peux manipuler, c'est que je me suis gourré.
Pour la bouteille ouverte je ne peux donc rien affirmer, mais voici comment j'imagine que les choses vont se passer : tant que la mouche est à l'intérieur de la bouteille, les mouvements d'air internes devraient aboutir au même genre de résultat que quand elle est fermée : dépression au dessus, surpression en dessous. Ce qui change, c'est que l'air devrait s'engouffrer par l'orifice, pour combler la différence de pression (si la dépression d'au dessus de la mouche a pu se propager jusqu'au niveau du goulot, ce que je serais bien loin d'affirmer), jusqu'à ce que la pression au niveau de l'orifice soit de 1 bar, et donc elle sera globalement plus forte partout dans la bouteille. J'imagine qu'à l'équilibre il y a donc la même pression d'un coté et de l'autre du goulot, donc on revient à peu près à l'équivalent d'un système fermé, mais contenant toujours la mouche et un peu plus d'air que quand le bouchon ferme l'orifice. Je dirais donc de premier abord que le ballon sera encore un peu plus lourd que quand la mouche est posée contre la parroi. Mais bon, ça ne sont que des suppositions, on est ici obligé de tenir compte de choses bien trop complexes pour être calculées.
Maintenant, si la mouche sort, la surpression qu'elle crée en dessous d'elle va se répartir dans l'atmosphère, donc à mesure qu'elle va s'éloigner du goulot, la pression interne de la bouteille va s'équilibrer avec l'atmosphère, et la bouteille sera alors bien entendu plus légère.

[invitef87b7d1f]

...
et donc elle sera globalement plus forte partout dans la bouteille..

Salut, c'est là que pour moi, le haut du bas blesse, en effet par le fait de la fluidité beaucoups plus grande de l'air par rapport à l'eau, et que cette fluidité ainsi que la masse volumique est exactement la même que le milieu englobant le systhème dans son entièreté ( l'air exterieur) Si je me rappelle bien, la pression s'exerce dans toutes les directions, et pas seulement dans le sens vertical, la force de la masse de la mouche est transformée en mouvements de l'air interne vers les parrois ( limites du systhème) DANS Toutes les directions, même si c'est principalement vers le bas, la masse de la mouche s'appuie en fait sur l'air, et non sur le fond du ballon, et cet air est très libre de ses mouvements ( fluidité).
Ceci est valable que le systhème soit ouvert ou fermé, sinon, il ne ferait vraiment pas bon se trouver à l'applomb d'un hélico situé à 10.000 M d'altitude !
Dans un systhème fermé, c'est le mouvement de l'air qui permet à la mouche de "rester en l'air" sinon, elle se retrouverai vite contre le haut.
@+

[invite03f54461]

Salut

Pas du tout... la symétrie des deux roues de hamster est selon un plan vertical. Les composantes horizontales vont donc peut-être s'annuler, mais en aucun cas les composantes verticales, qui elles vont s'additionner.

Je ne comprends pas ce que tu veux dire, où sont les composantes verticales ?

[yat]

Salut


Je ne comprends pas ce que tu veux dire, où sont les composantes verticales ?

( Joli dessin !)

Il y a nécessairement des forces avec des composantes verticales ! Le bonhomme a un poids, il s'appuie dur la roue, la roue aussi a un poids, elle s'appuye sur son axe, l'axe lui oppose une force avec une composante verticale. Et si on ajoute les frottements (ce qui permet au bonhomme de rester sur place en grimpant très très vite), ceux-cis viendront opposer une résistance au poids du bonhomme, donc là encore, on a une force avec une composante verticale.

[yat]

Salut, c'est là que pour moi, le haut du bas blesse, en effet par le fait de la fluidité beaucoups plus grande de l'air par rapport à l'eau, et que cette fluidité ainsi que la masse volumique est exactement la même que le milieu englobant le systhème dans son entièreté ( l'air exterieur) Si je me rappelle bien, la pression s'exerce dans toutes les directions, et pas seulement dans le sens vertical, la force de la masse de la mouche est transformée en mouvements de l'air interne vers les parrois ( limites du systhème) DANS Toutes les directions, même si c'est principalement vers le bas, la masse de la mouche s'appuie en fait sur l'air, et non sur le fond du ballon, et cet air est très libre de ses mouvements ( fluidité).
Ceci est valable que le systhème soit ouvert ou fermé, sinon, il ne ferait vraiment pas bon se trouver à l'applomb d'un hélico situé à 10.000 M d'altitude !
Dans un systhème fermé, c'est le mouvement de l'air qui permet à la mouche de "rester en l'air" sinon, elle se retrouverai vite contre le haut.
@+

Non, là tu fais le contraire de ce que tu faisais avant : tu simplifies à l'extrème. Si la pression s'équilibrait immédiatement partout dans le système, ça voudrait dire que la viscosité de l'air est nulle, et il serait impossible à quoi que ce soit de voler en s'appuyant dessus. Quand la mouche vole, elle augmente la pression juste sous ses ailes, elle diminue la pression juste en dessous, et les mouvements d'air qui viennent tendre à équilibrer cette pression se font avec des frottements. C'est pour ça que tant que la mouche vole, on n'a pas une répartition des pressions homogène à l'intérieur de la bouteille. Pareil avec l'hélico à 10000m d'altitude, Quetzal a déjà fait cette remarque et on y a déjà répondu plusieurs fois, cette différence de pression va s'éparpiller un peu partout dans l'atmosphère, mais surtout vers le bas, puisqu'il y a une dépression qui vient compenser au dessus, si bien qu'au final le poids de l'hélico sera réparti au sol sur une surface d'autant plus grande qu'il est haut.

Et quand je dis que la pression sera globalement plus forte partout dans la bouteille, ça n'empêche qu'il y a toujours la même différence entre l'air juste en dessous de la mouche et l'air juste au dessus. Simplement j'imagine que (et je peux me tromper) la dépression au dessus sera suffisante pour se propager jusqu'au goulot. A mon avit, concrètement, ça dépend de pas mal de choses, en particulier de la proximité entre la mouche et le goulot.

[invitef87b7d1f]

Salut,
Bon, il n'y a que l'expérimentation qui pourra confirmer ou infirmer ces hypothèses.
Qui est prêt et a la possibilité de réaliser l'expérience la plus simple, à savoir mouche dans un ballon fermé sur une balance de haute précision ?
@+

[yat]

Salut,
Bon, il n'y a que l'expérimentation qui pourra confirmer ou infirmer ces hypothèses.

Mais non, Démostène... c'est quand même pas compliqué de faire le bilan des forces ! Il y a une nuance entre avoir une première impression fausse et se braquer. L'air n'est pas magique, il ne crée pas une force venue de nulle part qui va lui permettre d'encaisser le poids d'un objet sans le transmettre au support sur lequel il est posé.

S'il n'y a pas d'autre moyen de te convaincre, tu n'as qu'à trouver un moyen de la faire l'expérience. Le résultat te confirmera simplement que les bases de la mécaniques sont justes, et que p=mg... Ca, tout le monde le sait déjà et ça ne te permet pas pour autant de te rendre à l'évidence. J'ai du mal à imaginer que, devant le résultat affiché par la balance de précision tu sois en mesure de changer d'avis. Alors vu la complexité de mettre en place l'expérience, tu aurais largement plus vite fait de prendre un peu de recul et de regarder les choses objectivement.

[invite03f54461]

Il y a nécessairement des forces avec des composantes verticales !
Le bonhomme a un poids, il s'appuie dur la roue, la roue aussi a un poids, elle s'appuye sur son axe, l'axe lui oppose une force avec une composante verticale.Et si on ajoute les frottements (ce qui permet au bonhomme de rester sur place en grimpant très très vite), ceux-cis viendront opposer une résistance au poids du bonhomme, donc là encore, on a une force avec une composante verticale.

Comprends toujours pas
Les grouillots montent en déclenchant la rotation des cages
la réaction à un mouvement de rotation ne peut être autre qu'une rotation inverse du support, or si les 2 roues ont des mouvements opposés, leur support ont également également des réactions de rotation opposés qui s'anullent.
Où est mon erreur, s'il y a erreur ?

[invite0e4ceef6]

Maintenant...A mon avis ceci ne tient pas vraiment debout. Le fait que la mouche occupe presque tout l'espace dans le sous-marin ne l'empêchera en aucun cas de générer une différence de pression... au contraire si la mouche occupe presque toute la section horizontale de la boite, l'air aura beaucoup plus de mal à remonter au dessus, et la différence de pression sera d'autant plus forte. Si tu ne vois que très rarement une mouche essayer de décoller dans un verre (je n'ai pas fait l'expérience récemment, mais je te crois pour l'instant sur parole), c'est plus probablement pour une raison proche de celle qui fait qu'on te voit rârement courir dans une pièce de trois mêtres carrés, ou le stress, ou je ne sais quoi... mais en tout cas ce n'est pas une expérience significative. Si on prend un exemple plus simple comme celui d'un hélicoptère dans une boite cylindrique proposé par Volkhard, on se rend bien compte que la proportion du volume occupé par l'hélicoptère ne va pas l'empêcher de voler, et que bien au contraire, les mouvements de l'hélice vont avoir tendance à faire passer tout l'air de la boite en dessous de lui. Même dans le cas critique qui semble poser problème, on peut aisément faire le calcul : si l'hélicoptère est posé au sol, que l'hélice occupe tout le diamètre de la boite et qu'il n'y a que quelques centimètres aus dessus, l'hélice va faire le vide au dessus. Si on considère ces quelques centimètres comme négligeables par rapport à la masse d'air sous l'hélice (ce qui est le pire des cas, sinon on aura une pression encore plus grande en dessous), on a un bar en dessous et zéro au dessus. Un bar correspond au poids d'une colonne d'eau de dix mêtres de haut. Donc si l'hélicoptère est plus léger qu'un cylindre d'eau du diamètre de la boite et de dix mêtres de haut, il va vite aller s'exploser les pales contre le plafond de la boite.

hm, yat, ne prend pas le cas de l'hydroglisseur... dans tn cas ça ne marche pas, comment ferais l'helicoptère pour maintenir une préssion constante sous lui, avec un vide constant au dessus de lui.. surtout qu'un helico avec sa queue contrat rotor laisse la place pour que l'air remonte au-dessus de lui comme montre le dessin de don-panic, ce n'est une mouche... et pour celle-ci même problème, l'air serait automatiquement reaspiré au dessus de ces ailes...

et l'un comme l'autre tournerais comme à vide, préssion de dessous emplacent la cavité du dessus des ailes.. il ne decole pas...

pour que la mouche vole elle a besoin d'un volume d'air adéquat pour que l'air en préssion ne soit pas réaspiré immédiatement au dessus... retour de flamme...

[invite0e4ceef6]

Mais non, Démostène... c'est quand même pas compliqué de faire le bilan des forces ! Il y a une nuance entre avoir une première impression fausse et se braquer. L'air n'est pas magique, il ne crée pas une force venue de nulle part qui va lui permettre d'encaisser le poids d'un objet sans le transmettre au support sur lequel il est posé.

S'il n'y a pas d'autre moyen de te convaincre, tu n'as qu'à trouver un moyen de la faire l'expérience. Le résultat te confirmera simplement que les bases de la mécaniques sont justes, et que p=mg... Ca, tout le monde le sait déjà et ça ne te permet pas pour autant de te rendre à l'évidence. J'ai du mal à imaginer que, devant le résultat affiché par la balance de précision tu sois en mesure de changer d'avis. Alors vu la complexité de mettre en place l'expérience, tu aurais largement plus vite fait de prendre un peu de recul et de regarder les choses objectivement.

et le son, c'est bien une surpréssion, mais elle finit par perdre son energie a cause de l'absobtion de l'air, comme les ondes aquatiques de surface finnisent par perdre de leur force en luttant contre la viscosité du millieux, et la gravité...

[yat]

Comprends toujours pas
Les grouillots montent en déclenchant la rotation des cages
la réaction à un mouvement de rotation ne peut être autre qu'une rotation inverse du support, or si les 2 roues ont des mouvements opposés, leur support ont également également des réactions de rotation opposés qui s'anullent.
Où est mon erreur, s'il y a erreur ?

C'est que tu dois mélanger des choses différentes. Si par exemple la roue reste immobile, c'est que la somme des moments des forces qui lui sont appliquées est nulle. On ne tient ici pas compte des réactions de l'axe, qui va être obligé de maintenir le tout en place. Par exemple, si tu exerces une force sur l'extérieur d'une roue et une autre dans l'autre sens et de l'autre coté, la somme de ces forces n'est pas nulle, donc si l'axe ne vient pas compenser la différence, la roue va bouger. Une petite expérience pour illustrer le phénomène : Pose ton vélo contre un mur, et mets tes doigts dans les rayons de la roue avant, d'un coté et de l'autre. Si tu soulèves tes deux doigts en même temps, tu soumets la roue au même genre de force que le grouillot qui escalade sa roue de hamster, ce sont des forces qui ne sont pas dans la direction des rayons, donc elle vont tendre à déclencher un mouvement de rotation. Si tu as placé tes doigts à la même distance du centre de la roue et que tu exerces la même force, en effet, les deux mouvements de rotation vont se compenser, et la roue ne va pas tourner. Pourtant, la résultante de ces deux forces a bien une composante verticale, et pour t'en rendre compte il suffit de pousser un peu plus fort : le vélo va se soulever. L'axe de la roue n'a donc pas exercé la force verticale vers le bas suffisante pour maintenir l'axe en place, la roue a bougé. Le grouillot qui grimpe sur sa roue de hamster va donc bien s'exercer non seulement en tant que force avec un moment par rapport à l'axe pour faire tourner la roue, mais aussi en force exercée sur l'axe.

[yat]

hm, yat, ne prend pas le cas de l'hydroglisseur... dans tn cas ça ne marche pas, comment ferais l'helicoptère pour maintenir une préssion constante sous lui, avec un vide constant au dessus de lui.. surtout qu'un helico avec sa queue contrat rotor laisse la place pour que l'air remonte au-dessus de lui comme montre le dessin de don-panic, ce n'est une mouche... et pour celle-ci même problème, l'air serait automatiquement reaspiré au dessus de ces ailes...

et l'un comme l'autre tournerais comme à vide, préssion de dessous emplacent la cavité du dessus des ailes.. il ne decole pas...

pour que la mouche vole elle a besoin d'un volume d'air adéquat pour que l'air en préssion ne soit pas réaspiré immédiatement au dessus... retour de flamme...

Mais non... on s'est bien placé ici dans un exemple extrème pour illustrer que l'encombrement de la mouche dans le volume n'était pas du tout un frein. Regarde comment marche une pompe à vide !
Maintenant, si l'hélicoptère ne remplit pas toute la section du cylindre, forcément l'air passera un peu plus facilement au dessus donc on aura toujours une certaine pression au dessus, mais ça ne change rien au fait qu'il puisse voler, voyons ! Ton hélicoptère qui vole dans l'atmosphère à 10000 m d'altitude, l'air autour de lui peut circuler librement et ça ne l'empêche pas de voler !
Si l'air ne passe pas immédiatement au dessus, c'est bien à cause de sa viscosité. Va t'acheter un hélicoptère miniature pour faire l'expérience, si tu crois qu'il lui faut de l'espace pour décoller.

[invite03f54461]

Salut
J'essaie juste de comprendre les arguments
grossomodo, quand la mouche atteint le vol stationnaire, c'est exactement équivalent a être appuyé au sol du sous-marin, non ?
Bon, pour accélérer, elle exerce nécessairement une poussée sur le sol qui doit légèrement abaisser le sous-marin.
Ce que je ne sais pas, c'est une fois rendue à sa position d'équilibre, c'est s'il y a décélération et le sous-marin remonte au niveau où il était ou si le déplacement de masse a changé la position du sous-marin