Hydrostatique en coordonnée sphérique
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Hydrostatique en coordonnée sphérique



  1. #1
    invite79706153

    Hydrostatique en coordonnée sphérique


    ------

    Bonjour,

    Quequ'un saurait-il m'expliquer pour qu'elle raison la pression ne dépend que de r et (composantes des coordonnées sphériques) lorsque j'écris l'équation d'hydrostatique suivante :



    - la pression
    - masse volumique
    - pesenteur
    - accélération d'un point quelconque

    -----

  2. #2
    LPFR

    Re : Hydrostatique en coordonnée sphérique

    Bonjour.
    Je n'arrive pas à booter ma boule de cristal.
    Comment voulez-vous que l'on vous réponde si vous ne donnez qu'une formule, sans dire à quelle situation physique elle correspond ?
    J'imagine que votre problème a des symétries, par exemple.
    Au revoir.

  3. #3
    invite79706153

    Re : Hydrostatique en coordonnée sphérique

    Désolé, j'ai voulu simplifier le problème... je reprend :

    Je cherche en fait à étudier l'équilibre hydrostatique des océans.

    La terre est modélisée par une sphère homogène de rayon dans l'espace tournant à la vitess angulaire .

    On travaille dans un référentiel terrestre (repère géographique de la sphère terrestre dont le centre O est aucentre de la terre et dont les axes sont solidaire de la planète) en rotation par rapport au repère galiléen.

    On travail en coordonnées sphériques dans le ref terrestre et on a :

    - le champ de pesenteur

    M est pont quelconque de l'océan et sont accélértion d'entrainement est noté .

    L'équation hydrostatique conduit à l'égalité des forces volumiques mises en jeu et du gradient de pression. Les forces volumiques mises en jeu ici étant le champ de pesenteur et l'accélération d'entrainement lié à la rotation de la terre (-).

    Cela conduit à l'équation que j'ai écris au premier post. Puis lorsque la prohection de cette équation sur les trois direction associée au coordonnée sphérique, me permettrais de voir, selon l'éxercice, que la pression ne dépend que de et .


    J'èspère que çes indications booteront ta boule de crystal...

    PS : l'accélération () et le () en coordonnées sphériques sont des résultats connus. Donc je n'ai pas pris la peine de les noter. Mais si jamais il y besoin...

  4. #4
    LPFR

    Re : Hydrostatique en coordonnée sphérique

    Re.
    Je subodorais que c'était ça le problème. Et c'est pour cela que je vous ai suggéré que votre problème avait des symétries.

    Alors, quelle est la symétrie de votre problème ?
    A+

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite79706153

    Re : Hydrostatique en coordonnée sphérique

    Euh... il n'est fait mention d'aucune symétrie dans l'énoncé... en tout cas je ne sauais répondre à cette question.

  7. #6
    LPFR

    Re : Hydrostatique en coordonnée sphérique

    Re.
    La symétrie est tellement évidente qu'elle n'a aucune raison de figurer dans l'énoncé.
    Et je ne vous la donnerai pas.
    C'est votre travail de trouver quelle est la symétrie. Y a-t'il des plans, des axes, des centres de symétrie ?
    Réfléchissez, c'est vraiment évident.
    A+

  8. #7
    invite79706153

    Re : Hydrostatique en coordonnée sphérique

    En fait la mécanique je n'en avais plus revu depuis des lustres... raison pour laquelle je n'ai pas pensé à la symétrie immédiatement.

    Si j'ai bien compris, on doit utiliser la symétrie comme invariance...

    Si on considère l'axe autour duquel la terre tourne d'un angle . C'est un axe de symétrie. Et les quantités (Pression et forces volumes) sont invariant lorsque la terre tourne autour de cette axe.

    Et c'est pour cette raison, qu'ont peu écrire l'équation d'hydrostatique avec .

    ?

  9. #8
    LPFR

    Re : Hydrostatique en coordonnée sphérique

    Re.
    Oui. C'est bien cela la symétrie.
    Mais ce qui est nul n'est pas phi, mais la dépendance des grandeurs part rapport à phi.
    Toutes les dérivées par rapport à phi sont nulles.
    A+

  10. #9
    invite79706153

    Re : Hydrostatique en coordonnée sphérique

    mais la dépendance des grandeurs part rapport à phi... oui plus exact. Merci beaucoup.

  11. #10
    invite79706153

    Re : Hydrostatique en coordonnée sphérique

    J'en profite pour vous poser une ultime question. Quelle est la méthode pour trouver l'équation de la surface libre des océans ? J'ai cherché mais en vain...

    Je suppose qu'il faut déjà partir de l'expression de la pression...

  12. #11
    invite79706153

    Re : Hydrostatique en coordonnée sphérique

    en prenant en compte la la distance radiale entre la surface libre et la surface terrestre ...

  13. #12
    velosiraptor

    Re : Hydrostatique en coordonnée sphérique

    Ce sont les surfaces isopotentielles, non ?

  14. #13
    invite79706153

    Re : Hydrostatique en coordonnée sphérique

    Mais les surfaces isopotentielles c'est de la cinématique des fluides, non ? Dans ce problème tout part de l'équation de la statique des fluides...

  15. #14
    LPFR

    Re : Hydrostatique en coordonnée sphérique

    Bonjour.
    Les équipotentielles sont perpendiculaires à la direction de la force . Il faut donc écrire la condition entre 'r' et thêta' pour que la ligne soit une équipotentielle.
    Au revoir.

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