Force de Coriolis ?
Salut
Voila j'ai une question peut être banale et j'espère avoir une réponse d'après ce qui j'ai compris de la force de Coriolis c'est que pour un corps en mouvement par rapport à un autre référentiel en mouvement aussi en aura en plus une force ou bien une image force appelé la farce de Coriolis qui influence la trajectoire de ce corps
Mais par exemple pour une voiture qui prend une route d 1 Km tout droit pourquoi on voit pas cet effet de Coriolis sur la trajectoire de la voiture ?
Bonjour,
L'acceleration complementaire de Coriolis attarait dans un referentiel en mouvement de rotation ou translation + rotation par rapport à un referentiel galieén . Lorsque un mobile de masse m est en mouvement avec la vitesse Vr mesurée dans le referentiel en mouvement, il apparait une force complementaire lieé à cette vitesse et lla masse du mobile.
Sur ta voiture en mouvement sur la route, cette force existe, mais emme n'est pas tres importante.
Imaginons que la voiture roule à 30 m/s ( 108 km/h )
Sa masse est de 1000 kg
La latitude de la route est 45°
La force de Coriolis du à la rotation de la terre est 2 W m ^ V
W = 2 * 3,14 / ( 24 * 3600 )
Le produit vectoriel à la latitude 45 = 2 * ( 2*3,14 /(24*3600) * 30 *Cos 45 = 0,0017 kg soit 1,7 g
En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)
Bonjour,
Plutôt que de force, mieux vaudrait parler d'effet Coriolis, car la voiture ne subit pas d'accélération transversale : elle se contente de suivre une trajectoire rectiligne.
Imaginons une voiture de masse 1500 kg faisant route sur un cap sud nord à la vitesse de 25 m/s dans les environs de Paris (50° de lattitude nord).
L'effet Coriolis étant la conséquence de la sphéricité de la Terre et de son mouvement de rotation sur elle-même vers l'est, le conducteur aurait l'illusion que la route se dérobe faiblement vers la gauche ou, plus simplement, que la voiture ''tire'' faiblement à droite, comme si elle était affectée d'un défaut de parallélisme, obligeant ainsi le conducteur à corriger en permanence cet écart par une action en sens inverse (volant braqué vers la gauche, donc).
L'effet est très faible, dans cet exemple, F = 2M.V.w.sin50 (M : masse, V : vitesse, w : vitesse de rotation de la Terre, soit 7,3 x 10-5 rad/s ; sin50 = 0,766) = 4,2 N. Cette valeur correspond à la force transversale qu'il faudrait exercer sur la voiture pour lui permettre de conserver son cap.
Mais compte tenu des autres forces qui s'exercent sur la voiture (poids : 14 700 N soit 3500 fois plus, résistance de l'air, vent traversier, résistance au roulement, effets de la sinuosité de la route, de la décilivité, du dévers positif ou négatif...) cet effet est d'une intensité bien trop faible pour se manifester de façon sensible.
...dans un référentiel en rotation où elle possède une vitesse radiale. Elle subit donc bien une accélération de Coriolis quand on la considère dans un référentiel obtenu en "retranchant" ce mouvement de rotation.Envoyé par troubidon
Dans un référentiel d'observation ("plus proche" d'un référentiel inertiel) où l'on a retranché le mouvement de rotation de la terre sur elle même on retrouve, en observant une voiture en mouvement de translation le long d'un méridien par exemple, un terme d'accélération de Coriolis apparaissant au "deuxième membre" de l'équation fondamentale de la dynamique (apportant ainsi une correction négligeable pour toute application pratique comme vous le signalez).
Dans le référentiel terrestre, l'effet de l'accélération de Coriolis doit, au contraire, être modélisé comme une force d'inertie. L'appellation "force de Coriolis" est donc une question de convention de signe (équivalente à un choix de référentiel d'observation). C'est la même chose que le poids d'un objet sur terre. Il est, lui aussi, une force d'inertie quand on se place dans le référentiel (non inertiel) terrestre.
Dans un référentiel d'observation en chute libre par contre, les observateurs au repos sur la terre sont vus comme soumis à une accélération verticale ascendante égale à l'accélération de pesanteur. Dans un référentiel d'observation chute libre, le poids disparaît donc des "termes de droite" de l'équation fondamentale de la dynamique mais il réapparaît (avec un signe opposé) dans le second membre de cette équation en tant que masse multipliée par l'accélération de pesanteur (orientée vers le haut comme l'indique le changement de signe bien sûr).
La question était celle-ci : ''pour une voiture qui prend une route d 1 Km tout droit pourquoi on voit pas cet effet de Coriolis sur la trajectoire de la voiture ?''
Réponses :
1. parce que cet effet est d'une intensité bien trop faible par rapport aux autres forces mises en jeu dans le déplacement et le contrôle de la trajectoire d'une voiture.
2. d'autre part, la voiture devrait répondre à certains critères : pneus de mêmes caractéristiques, gonflés à la même pression et supportant une charge identique, les trains ne souffrant d'aucun défaut de parallélisme ou d'alignement... Une telle voiture n'existe pas.
3. par ailleurs, cela supposerait une route de cap parfaitement orienté du sud au nord (ou du nord au sud, peu importe, la déviation se ferait du même côté ; si le cap n'est pas parfait, l'effet est partiel), au tracé parfaitement rectiligne, au profil parfaitement horizontal avec une assiette sans dévers. Une telle route n'existe pas.
Pour conclure, répétons que, à part la perception visuelle de l'écart de trajectoire, l'effet Coriolis ne peut induire aucune sensation car il n'y a pas d'accélération transversale, c'est un effet et non une force. Le conducteur ne peut ressentir que l'accélération transversale liée à la correction de trajectoire, si et uniquement s'il agit sur le volant. C'est d'ailleurs cette précision qui permet de distinguer une force réelle d'une force fictive.
De très bonnes raisons, mais la 3 est fausse, la force de Coriolis est perpendiculaire au mouvement quelle que soit la direction, d'ailleurs vous constaterez que l'angle de cap n'apparait pas dans les formules données auparavant.
Salut.
Comprendre c'est être capable de faire.
Désolé, mais vous avez mal saisi le propos, la condition 3 étant parfaitement juste. En effet, si la route ne correspond pas aux critères indiqués, l'effet Coriolis, certes toujours présent, sera noyé au milieu des corrections nécessaires pour alimenter le mouvement et la trajectoire de la voiture. Effet impossible à mettre en évidence, donc. Pour relativiser encore plus le phénomène Coriolis, imaginez un peu ce que représente l'effet d'une petite brise traversière soufflant sur une carrosserie...
C'est d'accord pour le fait que la route doit être parfaitement rectiligne, mais vous avez ajouté Nord-Sud ou Sud-Nord : c'est cela qui est faux.
L'effet ne dépend pas de la direction.
Comprendre c'est être capable de faire.
Pour une lattitude donnée et quel que soit le sens de circulation, l'effet se manifeste dans la même direction, avec une intensité maximale si la route suit une trajectoire méridienne. L'effet s'inverse au changement d'hémisphère et, toutes conditions égales par ailleurs, son intensité augmente au fur et à mesure qu'on se rapproche des pôles. Si la trajectoire n'est pas méridienne, l'effet déviant dépend de l'angle de cap.
Bien trouvé, c'est exactement cela qui est faux : l'effet ne dépend pas de l'angle, il est perpendiculaire au mouvement et sa force est proportionnelle à la vitesse et au sinus de la latitude.
Une petite révision semble indispensable.
Comprendre c'est être capable de faire.
Ce que vous dites est vrai pour un projectile qui pourrait théoriquement décrire un cercle complet, pas pour une voiture qui garde les roues rivées au sol !
C'est faux dit comme cela. Vous réduisez l'effet à sa projection horizontale sans le préciser.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
C'est vrai que je ne précise, depuis le début cette discussion ne concerne que les forces sur la sphère.
Il s'agit donc de la projection horizontale de la force, telle que l'utilise les météorologistes.
Comprendre c'est être capable de faire.
Il existe trois effets Coriolis distincts qui se combinent plus ou moins selon la trajectoire initiale, la nature du mouvement et les interactions avec l'environnement. Pour fixer un ordre de grandeur, il est préférable de modéliser l'un de ces effets au détriment des deux autres, c'est ce qui a été fait plus haut. Relisez la question posée : elle ne porte ni sur la balistique, ni sur la météorologie.
En effet, la question ne porte pas sur la balistique, mais sur un mouvement astreint à rester sur le géoïde terrestre? c'est exactement le même cas que le déplacement des masses d'air. Cet effet utilise la même formule.
Pas la peine d'aller rechercher trois effets, la formule donnée par "calculair" au début est parfaitement correcte et vous voyez que le cap n'apparait pas dans la formule : un petit défaut, le cosinus de la latitude au lieu du sinus, pas d'importance pour 45°.
Le comble c'est que vous écrivez la bonne formule avec le sinus 50°. L'accélération transversale subie est donc très faible et insensible pour une voiture. Je n'ai pas compris pourquoi, après avoir trouvé la bonne formule, vous avez fait intervenir le cap dans vos explications ?
Comprendre c'est être capable de faire.
Le cosinus intervient en effet, mais dans le cas d'une chute libre (équateur : cos latt = 1 ; pôle : cos latt = 0). Sur une trajectoire méridienne, c'est le sinus (équateur : sin latt = 0 ; pôle : sin latt = 1). Sinus ou cosinus, ce n'est donc pas bonnet blanc et blanc bonnet.
Pour être ''parfaitement correcte'' comme vous dites, une relation (ce terme devrait être préféré à celui de ''formule'') doit non seulement combiner les grandeurs adéquates mais aussi les exprimer en unités cohérentes, sinon le résultat ne vaut rien.
Le cap n'intervient pas dans la relation utilisée plus haut pour ne pas compliquer inutilement la description (supposée s'adresser à un jeune étudiant), mais rien n'empêche de le prendre ultérieurement en considération, une fois le principe de base correctement visualisé. Je vous laisse le soin d'y réfléchir.
La différence entre une masse d'air et une voiture : la masse d'air est livrée à elle-même et ne subit, en théorie, aucune influence extérieure ; le degré de liberté de la voiture se limite à la largeur de la route, le conducteur faisant ce qu'il peut pour l'y maintenir. Par conséquent, demander à un météorologue de décrire le mouvement d'une voiture semble aussi judicieux que demander à son garagiste le temps qu'il va faire.
Un degré de lattitude correspond à environ 110 km à vol d'oiseau, un peu plus par la route. Outre que la lattitude 45° n'est pas celle des environs de Paris mais de Brive-la-Gaillarde (bourgade connue pour son marché aux volailles, sa foire aux livres, etc., accessoirement patrie de Georges Cabanis, médecin du XVIIIè siècle, et de Patrick Boutot dit Patrick Sébastien, penseur et philosophe du XXIè siècle), il est déconseillé de prendre la valeur 45° comme exemple, justement parce que sin 45° = cos 45°.
Salut et bonnes vacances à tous.
La relation utilisée, n'est pas une approximation, elle est complète. Et c'est tout réfléchi.
En essayant de l'expliquer, vous y avez introduit une erreur, c'était uniquement l'objet de ma remarque.
Pas de commentaires sur le reste.
Comprendre c'est être capable de faire.
La méthode Coué ça ne marche pas : l'erreur est dans votre camp depuis le début, et votre réaction est peu scientifique.
Je ne retire rien de ce que j'ai écrit, je persiste et je signe :
"la relation utilisée [celle que j'ai proposée, pas celle que que vous avez jugée parfaitement correcte (sic !)] est une modélisation de l'effet Coriolis horizontal dans sa valeur maximale qui correspond à un cap sud-nord ou nord-sud. Si la trajectoire de la voiture n'est pas méridienne, l'effet est inversement proportionnel à l'angle de cap."
Voici un exemple d'assertion complétement fausse.
Décidement, il ne semble pas possible de vous faire revoir vos cours de base.
Voici quelques références pour les indécrottables :
http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&...-_qs9g&cad=rja
http://www.geog.ucsb.edu/~joel/g110_...ng_motion.html
Comprendre c'est être capable de faire.
Bizarre débat.
Il y a une et une seule formule pour l'accélération de Coriolis, et elle est vectorielle.
Soit un plan P (quelconque, on se fiche de la surface de la Terre) :
Et on a
et
- Si, alors il reste
Ce qui est une similitude, et donc la norme de l'accélération ne dépend pas de la direction de
- Par contre, si
Dernière modification par Amanuensis ; 05/07/2012 à 06h00.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Hmmm... J'ai oublié le facteur -2 dans les expressions donnant les composantes de l'accélération, désolé. Le lecteur les replacera de lui-même.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Autre correction, lire :
Ce qui est une similitude, et donc la norme de l'accélération ne dépend pas de la direction de
Ce qui est une similitude (en tant que fonction de
Mais on peut ajouter que la norme de l'accélération complète dépend (sauf cas particulier), elle, de la direction de
Dernière modification par Amanuensis ; 05/07/2012 à 06h12.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Un bon exemple d'approche rigoureuse, pour retrouver le problème de base posé, c'est à dire l'accélération de Coriolis dans le plan horizontal, il suffit de considérer que le termeAutre correction, lire :
perpendiculaire au plan hirizontal est
Si vous connaissez parfaitement l'expression simple sur un disque, vous pouvez aussi projeter sur un globe cette expression:
Pour une vitesse méridienne, la vitesse projetée sur le disque est multipliée par sin(lat) et l'accélération tangentielle inchangée.
Pour une vitesse parallèle, celle ci se projette en vitesse tangentielle égale, et c'est l'accélération que se trouve multipliée par sin(lat).
Bilan l'expression reste valable pour toutes directions dans le plan horizontal avec le facteur sin(lat)
Comprendre c'est être capable de faire.
bonjour,
Il y a aussi un effet vertical, et les avions dans un vol intercontinental peuvent en apprecier les effets.
La consommation de kerosène au kilometre air parcourru n'est pas rigoureusement la même entre un vol est /ouest ou Oest /Est
Cet effet est equivalent à un passager supplementaire avec ces bagages ( 130 kg environ )
En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)
Vous pensez que la dérivation que j'ai indiquée exprime autre chose que cela ?
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
J'ai quelques doutes... La dissymétrie est plus vraisemblablement causée par les vents dominants. Ce qui a un rapport, mais indirect, avec la rotation de la Terre.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Bonjour,
J'en ai discuté avec des pilotes faisant des vols vers l'Australie.
ils ont constaté une disymetrie dans la consomation de kérosène.
Ils mesurent cette consommation au kilometre air et non au kilometre terre.
La mesure par rapport au kilometre air, fait qu'il prennent en compte les vents favorables et defavorables. (Je n'y avait pas pensé à ce referentiel air )
En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)
Même cela n'est pas probant : la différence l'altitude des vents dans la bonne direction pourrait suffire à créer une dissymétrie.
Néanmoins le calcul semble donner effectivement une différence significative à l'échelle du nombre de passagers ; mais la valeur que je trouve est supérieure (dans le cas optimal) à un passager :
L'allègement de l'avion (c'est l'effet évoqué, j'imagine) est au maximum (trajet équatorial) de 2 Omega x (delta v), soit à delta v = 600 m/s : 0.09 m/s², de l'ordre de 1 centième de g. En prenant un avion de 300 tonnes (masse moyennée sur le vol typique en long-courrier), cela fait de l'ordre de 2700 kg de différence, soit nettement plus que 130 kg.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Bonjour, je pense que calculair a raison, la force de coriolis, il me semble devient de plus en plus verticale avec la latitude, elle doit être carrément verticale sur l'équateur , c'est pour cette raison que l'on en parle moins!
Imaginez -vous sur l'équateur, visez la tangente vers l'ouest lors d'un tir balistique ; de fait que la Terre vient vers le tir , celui ci va s'abaisser vers le sol en apparence. Ce sera l'inverse vers l'est, il me semble .
1max2mov
Bonjour
J'avais trouvé 400kg, pour 150T à 900km/h, latitude 45° ma memoire à fait defaut....
Pour un long courrier de 300T on aurait donc 800kg
Pour donner un ordre de grandeur on chatouille la tonne ....!!!!
C'est important d'autant plus que les reserves de carburants sur ces longs parcours sont justes calculés...
En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)
