la mouche et le sous-marin

[yat]

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...

Non, le son, c'est une onde d'oscillation de pression. Il y a des zones de surpression et de dépression qui se suivent. Le problème n'a rien à voir et je ne vois pas pourquoi tu tournes autour du pot avec des exemples aussi incongrus.

Ca commence à me saouler de tourner en rond avec des participants qui refusent de voir la réalité telle qu'ell est, toute simple... Quetzal, Démostène, êtes-vous passés par la classe de seconde ? Avez-vous appris à faire un bilan des forces extérieure ? Alors pourquoi ne cherchez vous pas d'abord à le faire ici, plutôt que de vous perdre dans des élucubrations compliquées qui ne font que vous mener à des résultats aberrants ? Si vous maintenez que le sous-marin remonte, ou que la boite est plus légère, alors dites-moi quelle est la force supplémentaire venue de nulle part et qui vient modifier le bilan global ? C'est quand même insensé, ça...
-----

[invitef87b7d1f]

Non, le son, c'est une onde d'oscillation de pression. Il y a des zones de surpression et de dépression qui se suivent. Le problème n'a rien à voir et je ne vois pas pourquoi tu tournes autour du pot avec des exemples aussi incongrus.

Ca commence à me saouler de tourner en rond avec des participants qui refusent de voir la réalité telle qu'ell est, toute simple... Quetzal, Démostène, êtes-vous passés par la classe de seconde ? Avez-vous appris à faire un bilan des forces extérieure ? Alors pourquoi ne cherchez vous pas d'abord à le faire ici, plutôt que de vous perdre dans des élucubrations compliquées qui ne font que vous mener à des résultats aberrants ? Si vous maintenez que le sous-marin remonte, ou que la boite est plus légère, alors dites-moi quelle est la force supplémentaire venue de nulle part et qui vient modifier le bilan global ? C'est quand même insensé, ça...

Salut,
La force en question n'est pas venue de nulle part, c'est la mouche qui la produit en battant des ailes, elle produit un travail qui la sustente.
@++

[yat]

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'i y a décélération et le sous-marin remonte au niveau ou il était ou si le déplacement de masse a changé la position du sous-marin

En fait, quand la mouche est rendue à une position d'équilibre, elle est située plus haut par raport au sous-marin, donc le centre de gravité du système est plus haut par rapport à la carcasse. Comme le centre de gravité du système complet n'a, lui, pas pu bouger (F=ma ), le sous-marin, effectivement, descend légèrement pendant que la mouche monte, et quand celle-ci s'est stabilisée, le sous-marin va faire de même. Il ne retrouvera sa position initiale que quand la mouche redescendra.

[yat]

Salut,
La force en question n'est pas venue de nulle part, c'est la mouche qui la produit en battant des ailes, elle produit un travail qui la sustente.
@++

Je dirais plutôt , ou même
Cette force est interne au système... la résultante des forces que la mouche impose à son environnement en battant des ailes, c'est... son poids. Et la résultante des forces que l'air du sous-marin impose au sous-marin, c'est donc... son poids et celui de la mouche... et donc, le sous-marin...

[DonPanic]

En fait, quand la mouche est rendue à une position d'équilibre, elle est située plus haut par raport au sous-marin, donc le centre de gravité du système est plus haut par rapport à la carcasse. Comme le centre de gravité du système complet n'a, lui, pas pu bouger (F=ma ), le sous-marin, effectivement, descend légèrement pendant que la mouche monte, et quand celle-ci s'est stabilisée, le sous-marin va faire de même. Il ne retrouvera sa position initiale que quand la mouche redescendra.

C'est ce que j'avais exprimé vite au conditionnel par ce que je n'en étais pas vraiment sûr

On peut aussi considérer que la mouche vole parce qu'elle crée des courants tourbillonnaires dans l'air du sous-marin, et que cela n'appuiera pas ni repartira la "portance" sur les parois et planchers et sans que ça ne change pas la masse du sous-marin, mais juste la répartition des masses,
alors, si la mouche s'élève, le sous-marin devrait descendre de manière infime.

[yat]

C'est ce que j'avais exprimé vite au conditionnel par ce que je n'en étais pas vraiment sûr

On est donc bien d'accord

[invitef87b7d1f]

Salut,
A supposer que tout à coups, la mouche arrête de battre des ailes et se "laisse tomber" dans l'air du SM, si je te suis bien, celuici devrait alors remonter violement à la rencontre de l'insecte ?

Pourtant le poid total n'a pas changé....
(C'est qui le boulet ?)

@++

[yat]

Salut,
A supposer que tout à coups, la mouche arrête de battre des ailes et se "laisse tomber" dans l'air du SM, si je te suis bien, celuici devrait alors remonter violement à la rencontre de l'insecte ?

Pourtant le poid total n'a pas changé....
(C'est qui le boulet ?)

@++

Ben toi
En effet, le poids total n'a pas changé, donc le centre de gravité du système ne bouge pas. La mouche descend, le sous-marin monte. Clair comme de l'eau de roche.

[DonPanic]

A supposer que tout à coups, la mouche arrête de battre des ailes et se "laisse tomber" dans l'air du SM, si je te suis bien, celuici devrait alors remonter violement à la rencontre de l'insecte ?
Pourtant le poid total n'a pas changé...

Si la mouche tombe, elle a toujours une masse mais plus de poids pendant sa chute.
Donc le poids total a varié pendant la chute

[GillesH38a]

Salut,
A supposer que tout à coups, la mouche arrête de battre des ailes et se "laisse tomber" dans l'air du SM, si je te suis bien, celuici devrait alors remonter violement à la rencontre de l'insecte ?

Pourtant le poid total n'a pas changé....
(C'est qui le boulet ?)

@++

Allez encore un coup mais vous etes fatigants...;

si la mouche arrête de battre des ailes, elle ne transmet plus d'impulsion a l'air, la pression sur le fond du sous marin arrete d'etre supérieure à celle sur le haut, il remonte en meme temps que la mouche descend. Lorsqu'elle rencontre a nouveau le sol ou la table, elle retransmet son poids au sous marin qui s'arrete. Le barycentre de l'ensemble mouche + sous marin+ air n'a jamais bougé d'un pouillème de millimétre pendant tout ce temps.

Le ballon ouvert n'est pas la meme chose car de l'air en surpression peut s'en echapper et le ballon s'alleger legerement, il peut remonter. Mais la effectivement il faut connaitre tres precisement la répartition de pression et de vitesse de l'air. Si le bouchon est percé d'un long tube effilé ouvert a l'extremité, la perte d'air serait probablement négligeable et le ballon ne bougerait pas.

[yat]

Si la mouche tombe, elle a toujours une masse mais plus de poids pendant sa chute.
Donc le poids total a varié pendant la chute

Oulah... je crois que tu embrouilles les choses, là. Bien sur que la mouche a un poids, pendant sa chute. Par contre elle ne subit plus de poussée vers le haut de la part de l'air, donc elle n'a plus que son poids, c'est pourquoi elle tombe.

[DonPanic]

Salut

Bien sur que la mouche a un poids, pendant sa chute.

Le barycentre de l'ensemble mouche + sous marin+ air n'a jamais bougé d'un pouillème de millimétre pendant tout ce temps.

Vous êtes bien sûrs de vous, là ?
Parce que pour peser une mouche qui tombe, la balance devrait aussi chuter,

non ?

[yat]

Salut
Vous êtes bien sûrs de vous, là ?
Parce que pour peser une mouche qui tombe, la balance devrait aussi chuter,
non ?

Si, bien sur. C'est parce que pendant la chute, la mouche ne rencontre pas de résistance (enfin, techniquement, si : les frottements, mais en tout cas plus suffisamment pour rester en l'air). Donc son poids n'est plus compensé par aucune force, son centre de gravité accélère vers le bas. Donc pendant la chute, en effet, la balance indiquera un poids correspondant à peu près au poids du système sans la mouche. En d'autres termes, la réaction du support (la balance) va baisser, et c'est bien pour ça que le centre d'inertie du système accélère vers le bas.

EDIT : bien sur, dans le cas de la balance, le sous marin ou la boite sont posés et donc ne vont pas bouger. C'est uniquement pour ça qu'on a un déséquilibre des forces pendant la chute et que le centre d'inertie du système bouge. Dans le cas du sous-marin qui se situe dans l'eau, la chute de la mouche va permettre au sous-marin de remonter, et le centre d'inertie ne bougera pas.

[DonPanic]

Parce que j'avais cru comprendre qu'un vieux papy chevelu et rigolard avait rêvé qu'être en chute libre dans un champ de gravité ou être en impesanteur, c'était équivalent...

[yat]

Parce que j'avais cru comprendre qu'un vieux papy chevelu et rigolard avait rêvé qu'être en chute libre dans un champ de gravité ou être en impesanteur, c'était équivalent...

Oui, en RG... là faut pas pousser, on se considère sur Terre comme dans un référentiel Galliléen ou tout corps est soumis à une force qu'on appelle le poids. Sinon il faudrait considérer à tout moment (même quand la mouche est posée sur la table) que celle-ci n'est soumise qu'à la réaction de la table, et qu'elle accélère en permanence vers le haut. Le tout c'est d'être cohérent. Si on se considère dans le référentiel Terrestre et que la gravité est une force, alors la mouche est soumise à son poids qu'elle soit en vol, posée ou en chute libre. Si on considère un référentiel réellement Galliléen pour la RG, alors le poids n'existe pas.

[invitee7a791ef]

Petite expèrience pour mieux appréhender le phénomène:
Accrochons la mouche au sol avec une ficelle, et demandons lui poliment d'exercer un traction très forte sur celle-ci en volant. Pensez-vous que plus la traction sera forte, plus vite remontera le sous-marin?
De toute évidence, non? le sous-marin ne bougera pas.
Si vous comprenez ce qui compense cette traction, vous comprendrez pourquoi la masse du système "sous-marin + mouche (en vol ou posée)" ne varie pas.

Un peu de théorie:
Le sous-marin reste en équilibre si son poids est égale à la poussée d'Archimède qu'il subit.
La poussée d'Archimède reste constante (car fonction du volume)
Le poids est proportionnel à la masse.
La masse du sous-marin est fonction de la quantité de matière contenu dans ce système
msystème=mparoie+mair+mmouche
La quantité de matière contenu dans le système ne varie pas (que la mouche soit en vol ou pas), donc la masse reste constante.
Donc le poids ne varie pas, et reste égale à la poussée d'Archimède.
Le système reste en équilibre quelquesoit l'attitude de la mouche.

Pour les plus sceptique:
L'intuition est un mode de connaissance indépendant de la raison. Elle ne fait pas appel à l'expérience, bien qu'elle puisse puiser sa pertinence dans des souvenirs enfouis dans l'inconscient ou le subconscient. La raison, par contre, nous permet, en suivant des règles ou des normes, de fixer des critères de vérité et d'erreur. La raison et l'intuition sont souvent en conflit comme le sont souvent le rêve et la réalité.

la physique est avant tout une science expérimentale qui mène à une analyse théorique du fait expérimental observé : La variation de quantité de mouvement d'un corps (le sous-marin) est proportionelle aux forces (extérieures au sous-marin) qui s'y exercent. La physique trouve sa limite dans l'impossibilité évidente d'atteindre un état de connaissance parfait et sans faille du réel. Le modèle physique ne peut donc se confondre avec la réalité mais juste y tendre. Je pense donc qu'il serait illusoire d'expliquer complètement le phénomène, car il fait notamment appel à l'hydrodynamique dont les problèmes posés sont généralement complexes (viscosité, compressibilité, champ d'écoulement, portance, poussée dynamique, écoulement turbulent, lois de similitude, etc...)

Laissons donc à ce problème sa dimension esthétique : les meilleures théories sont les plus simples, le rôle du théoricien étant d'arriver à une épure où l'inutile n'a pas lieu d'être.

Ce qui se comprend bien, s'énonce simplement.

[DonPanic]

Un peu de théorie:
Le sous-marin reste en équilibre si son poids est égale à la poussée d'Archimède qu'il subit.
La poussée d'Archimède reste constante (car fonction du volume)
Le poids est proportionnel à la masse.
La masse du sous-marin est fonction de la quantité de matière contenu dans ce système
msystème=mparoie+mair+mmouche
La quantité de matière contenu dans le système ne varie pas (que la mouche soit en vol ou pas), donc la masse reste constante.
Donc le poids ne varie pas, et reste égale à la poussée d'Archimède.
Le système reste en équilibre quelquesoit l'attitude de la mouche.

Ben non !
Que ce soit en microgramme ou en tonnes si tu fais varier le poids du sous-marin, sans changer son volume immergé,tu changeras sa position.
Si un homme monte et se laisse tomber, pendant sa chute, il ne pèse rien.
Donc tu changes temporairement le poids du sous-marin.
Expérience: je suis sur une barque dont la ligne de flottaison est également dûe à la poussée d'Archimède.
Je saute et je retombe, pendant ce temps, la masse totale de la barque varie.
et donc sa hauteur de flottaison.
Explique-moi en quoi ce serait fondamentalement différent pour le sous-marin
explique-moi pourquoi ce qui serait vrai pour la barque et faux pour le sous-marin

[invitee7a791ef]

Posté par Yat
Bien sur que la mouche a un poids, pendant sa chute.

Posté par DonPanic
Vous êtes bien sûrs de vous, là ?

Sûr et certain!!!

Le poids est une force proportionnelle aux masses des corps en présence (la Terre et la mouche); cette force existe tout le temps; c'est pour ça qu'une masse en chute libre accélère; car une force appliquée à son centre de gravité lui fait subir une accélération (dans le vide). Si cette masse n'avait pas de poids, alors elle chuterait avec une vitesse constante.

De plus, le poids est inversement proportionnel au carré de la distance. On peut donc dire que plus la masse se rapproche de la Terre, plus son poids augmente.

[yat]

Ben non !
Que ce soit en microgramme ou en tonnes si tu fais varier le poids du sous-marin, tu changeras sa position.
Si un homme monte et se laisse tomber, pendant sa chute, il ne pèse rien.
Donc tu changes temporairement le poids du sous-marin.
Expérience: je suis sur une barque dont la ligne de flottaison est également dûe à la poussée d'Archimède.
Je saute et je retombe, pendant ce temps, la masse totale de la barque varie.
et donc sa hauteur de flottaison.
Explique-moi en quoi ce serait fondamentalement différent pour le sous-marin
explique-moi pourquoi ce qui serait vrai pour la barque et faux pour le sous-marin

Non, DonPanic, là tu pars en vrille
Pendant une chute ou pas, tu pèses toujours le même poids. C'est exactement ce poids là qui fait accélérer ton centre d'inertie vers le bas. Si ton poids disparaissait quand tu es en chute libre, tu ne tomberais pas justement.
Quand tu sautes sur la barque, ni la masse totale ni le poids de l'ensemble barque+toi ne varient. Tu déplaces simplement le centre d'inertie du système pendant que tu sautes, ce qui explique que la barque s'enfonce quand tu prends ton impulsion. Quand tu es en l'air, tu es toujours soumis à ton poids (sinon à toi l'espace interplanétaire), la barque aussi. Mais à l'inverse de la phase d'impulsion, ton poids fait accélérer ton centre de gravité vers le bas, donc celui du système ce qu'il fait qu'il exerce une pression moins forte sur l'eau et que sa ligne de flotaison remonte.

La masse d'un système ne varie jamais, et son poids est toujours égal à la masse multipliée par la valeur locale de la gravité. Comme elle est à pau près constante dans les conditions d'une expérience faite sur terre, le poids d'un système ne varie absolument pas, quel que soit son comportement.

[DonPanic]

Sûr et certain!!!

Le poids est une force proportionnelle aux masses des corps en présence (la Terre et la mouche); cette force existe tout le temps; c'est pour ça qu'une masse en chute libre accélère; car une force appliquée à son centre de gravité lui fait subir une accélération (dans le vide). Si cette masse n'avait pas de poids, alors elle chuterait avec une vitesse constante.

De plus, le poids est inversement proportionnel au carré de la distance. On peut donc dire que plus la masse se rapproche de la Terre, plus son poids augmente.

Tu prétends donc que quand je suis en l'air, je pèse sur la barque ?

[DonPanic]

Non, DonPanic, là tu pars en vrille
Pendant une chute ou pas, tu pèses toujours le même poids. C'est exactement ce poids là qui fait accélérer ton centre d'inertie vers le bas. Si ton poids disparaissait quand tu es en chute libre, tu ne tomberais pas justement.

Je n'ai pas dit que ma masse disparaissait, mais mon poids quand je suis en chute libre.

[yat]

Tu prétends donc que quand je suis en l'air, je pèse sur la barque ?

Quand tu es en l'air, tu pèses. Tout court. Il n'y a pas la barque pour venir t'opposer une réaction, et c'est pour ça que tu accélères vers le bas.

[invitee7a791ef]

Posté par DonPanic
Tu prétends donc que quand je suis en l'air, je pèse sur la barque ?

Quand tu est en l'air ton poids ne s'applique pas sur la barque. Par contre, c'est lui qui va ralentir ton ascension (accélération vers le bas)et te faire redescendre (toujours avec la même accélération). Quand tu ralenti, c'est que t'accélère en sens inverse!

[yat]

Je n'ai pas dit que ma masse disparaissait, mais mon poids quand je suis en chute libre.

Et c'est tout aussi faux. Si ton poids disparaissait quand tu es en chute libre, qu'est-ce qui te ferait accélérer ? Pourquoi les projectiles auraient-ils des trajectoires paraboliques ?

[DonPanic]

Et c'est tout aussi faux. Si ton poids disparaissait quand tu es en chute libre, qu'est-ce qui te ferait accélérer ? Pourquoi les projectiles auraient-ils des trajectoires paraboliques ?

Ce qui me fait accélérer est le champ de gravitation qui s'applique à ma masse, non ?

[DonPanic]

Quand tu est en l'air ton poids ne s'applique pas sur la barque.

Et ça ne fait pas varier la ligne de flottaison de la barque ?

[yat]

Ce qui me fait accélérer est le champ de gravitation qui s'applique à ma masse, non ?

Et ça s'appelle le poids. Le même que celui qui enfonce le plateau de la balance quand tu es dessus.

J'ai l'impression que tu t'embrouilles avec la RG... le principe d'équivalence dit qu'un référentiel en chute libre est équivalent à un référentiel situé hors de tout champ gravitationnel. Il dit aussi par conséquent que la gravitation n'est qu'une force d'inertie, et que par exemple un satellite qui tourne autour de la Terre se contente de suivre sa géodésique d'espace-temps, et n'est soumis à aucune force. Tout ça, on peut en tenir compte quand on étudie le mouvement des planètes, des étoiles, des satellites etc...

Dans le cadre d'une expérience qui se déroule sur Terre, il est extrêmement plus simple de considérer que le référentiel est galliléen et que tout corps de masse m est soumis à une force verticale, vers le bas, proportionnelle à m. Un objet posé sur le sol sera donc soumis à son poids et à la réaction du support, qui seront opposées et de même valeur. Si l'objet est en chute libre, il n'est soumis qu'à son poids. C'est pour ça qu'il est accéléré vers la bas.

Evidemment, ce que tu dis n'est pas faux, mais tu fais intervenir des notions de RG là ou elles n'ont pas grand chose à faire. Par contre ça devient faux quand tu dit que quand tu es debout dans la barque tu es soumis à ton poids, et que ton poids disparait quand tu as sauté en l'air. On ne passe pas brutalement de la mécanique Galliléenne à la RG en sautant sur une barque

[yat]

Et ça ne fait pas varier la ligne de flottaison de la barque ?

J'ai répondu à ça dans mon post 169

[invitee7a791ef]

Posté par Volkhard
Quand tu est en l'air ton poids ne s'applique pas sur la barque.

Posté par DonPanic:
Et ça ne fait pas varier la ligne de flottaison de la barque ?

Si tu saute suffisamment haut (quelques centaines de mètres) la barque se stabilisera et sa ligne de flottaison sera plus haute. Mais quand tu retomberas dedans, la barque oscillera et reprendra la position qu'elle avait avant le saut.

[DonPanic]

J'ai l'impression que tu t'embrouilles avec la RG... le principe d'équivalence dit qu'un référentiel en chute libre est équivalent à un référentiel situé hors de tout champ gravitationnel. Il dit aussi par conséquent que la gravitation n'est qu'une force d'inertie, et que par exemple un satellite qui tourne autour de la Terre se contente de suivre sa géodésique d'espace-temps, et n'est soumis à aucune force. Tout ça, on peut en tenir compte quand on étudie le mouvement des planètes, des étoiles, des satellites etc...

OK, Je veux recevoir bien tes arguments, mais alors, explique-moi comment on pèse un truc qui tombe, mis à part par des équations

Si tu saute suffisamment haut (quelques centaines de mètres) la barque se stabilisera et sa ligne de flottaison sera plus haute. Mais quand tu retomberas dedans, la barque oscillera et reprendra la position qu'elle avait avant le saut.

Pourquoi ce qui serait valable pour des centaines de mètres de haut ne le serait plus pour un saut de 80 cm, ce qui serait plus à ma portée ?