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peut-on voler avec du vide ?



  1. #1
    thezephir

    peut-on voler avec du vide ?

    Bonjour je me pose toujours cette question :
    Si un ballon solide était rempli d'un air très distendu, donc moins dense que l'air ambiant, est-ce qu'on observerait une poussé d'archimède comme avec l'air chaud ? En admettant bien sur que le ballon soit suffisamment leger et suffisamment résistant.

    Une boule peut résister a une dépression énorme, donc ce serait intéressant.

    merci de votre lucarne

    -----


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  3. #2
    LPFR

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    Bonjour.
    En principe oui. On aurait besoin d'un volume bien plus faible que celui d'un ballon à air chaud et légèrement plus faible que pour un ballon à hélium.
    Mais il n'y a pas de matériau capable de maintenir un tel volume ouvert contre la pression atmosphérique. Et on est très, très loin des valeurs nécessaires pour espérer que dans les siècles à venir il sera trouvé.
    Pour information, le matériau le plus résistant actuel est le diamant.
    Une petite boule peut supporter des fortes pressions externes, mais la résistance diminue avec les dimensions de la bulle pour les mêmes raisons que la résistance d'une tige à se ployer diminue avec la longueur de la tige.
    Au revoir.

  4. #3
    Deedee81

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    Salut,

    Citation Envoyé par thezephir Voir le message
    Bonjour je me pose toujours cette question :
    Si un ballon solide était rempli d'un air très distendu, donc moins dense que l'air ambiant, est-ce qu'on observerait une poussé d'archimède comme avec l'air chaud ? En admettant bien sur que le ballon soit suffisamment leger et suffisamment résistant.

    Une boule peut résister a une dépression énorme, donc ce serait intéressant.

    merci de votre lucarne
    La réponse est : oui. La seule difficulté c'est qu'une boule assez solide nécessiterait un matériau fort résistant. La pression atmosphérique c'est tout de même 1 kilogramme(-force) par centimètre carré. Ca fait 10 tonnes par mètre carré. Un matériau assez solide risque donc d'être très lourd (tout dépend évidemment de la dépression réalisée, après tout c'est ce qu'on fait avec des ballons à air chaud ).

    Il y avait déjà eut une discussion sur ce sujet mais je serais bien en peine de la retrouver.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  5. #4
    f6bes

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    Citation Envoyé par thezephir Voir le message
    Bonjour je me pose toujours cette question :
    Si un ballon solide était rempli d'un air très distendu, donc moins dense que l'air ambiant, est-ce qu'on observerait une poussé d'archimède comme avec l'air chaud ? En admettant bien sur que le ballon soit suffisamment leger et suffisamment résistant.

    Une boule peut résister a une dépression énorme, donc ce serait intéressant.

    merci de votre lucarne
    Bonjour à toi,
    Tout cela n'est qu'une question de DENSITE. La "densité" la plus faible s'éléve par rapport à la densité la plus "lourde".
    Pas besoin d'avoir de l'air distendu, encore mieux suffit de n'avoir "rien" dans la boule.
    Ce sera d'autant plus léger (l'air ayant un poids)
    Une boule n'a pas plus de résistance que le permets la composition de sa matiére.
    Encore faut il SAVOIR construire cette boule et quelle soit MOINS dense que l'air dans laquelle elle évolue et là...on ne sait pas faire !

    Bonne journée
    "Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!"

  6. #5
    sitalgo

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    B'jour,

    Pour fixer les idées, un rapide calcul montre que pour une sphère de 1m³ en alu avec plein de rien dedans devrait avoir la même épaisseur que du papier alu ménager.
    Pas besoin d'aller plus loin pour savoir si ça résiste.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    mariposa

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Pour information, le matériau le plus résistant actuel est le diamant.
    Bonjour,

    Et le graphène?

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  10. #7
    LPFR

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    Citation Envoyé par mariposa Voir le message
    Bonjour,

    Et le graphène?
    Re.
    Dans ce cas il s'agit de la résistance au fluage ou à la fracture sous pression. Le graphème aura (peut-être) de la résistance à la traction le jour où on arrivera à le manufacturer sous forme de plaques ou du fil. Il sera très bien pour des ballons sous haute pression.
    Mais, pour l'instant les presses haute pression (anvil press) sont toujours en diamant.
    A+

  11. #8
    calculair

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    Bonjour,

    Une solution ......

    Tu remplaces hélium par l'hydrogène qui est plus léger....

    Maintenant tu recherches un gaz encore plus léger que l'hydrogène......mais je n'en connais pas

    Il faut fabriquer le gaz vide, mais là on a un problème......

    Le gain entre ll'hydrogène et le vide serait moins de 1 kg /m3 et beaucoup de complication au niveau de l'enveloppe.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  12. #9
    jacquolintégrateur

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    Bonjour
    Le problème tient à ce que la pression (environ 10 Newtons/ cm2) est extérieure à l'enveloppe ) de ce fait la résistance est conditionnée par le "flambage" qui dépend surtout de la rigidité: pour une enveloppe légère, donc mince, on ne va pas loin !! Une solution serait, peut-être, de faire appel à un champ magnétique (créé par des lignes de courant dirigées suivant des méridiennes, avec un fil de retour dans l'axe). La pression magnétique (B2 /8 Pi mu doit équilibrer 105 Newtons/m2 d'où: B = (8Pi 10-2)1/2= 0,49 Tesla. Ce n'est pas impossible avec des supraconducteurs. Mais il y a le problème des basses températures. Comme on semble nous en promettre supra à la température ambiante...Ne jetons pas le manche de l'ours !!
    Cordialement

  13. #10
    calculair

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    bonjour

    Avec jacquolintégrateur on passe du ballon hypersimple au ballon de très haute technologie pour gagner 15% sur la force ascensionnelle au niveau de la mer ( en négligeant les écarts de masse liés a l'enveloppe et les annexes nécessaires pour le ballon haute technologie )
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  14. #11
    Deedee81

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    Salut,

    Citation Envoyé par sitalgo Voir le message
    Pour fixer les idées, un rapide calcul montre que pour une sphère de 1m³ en alu avec plein de rien dedans devrait avoir la même épaisseur que du papier alu ménager.
    Pas besoin d'aller plus loin pour savoir si ça résiste.
    Trop rapide sans doute. 1 m³ de vide, ça donne une force de pression extérieure d'environ quatre tonnes. Je doute que du papier alu ménager résiste à ça.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  15. #12
    mariposa

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Re.
    Dans ce cas il s'agit de la résistance au fluage ou à la fracture sous pression. Le graphème aura (peut-être) de la résistance à la traction le jour où on arrivera à le manufacturer sous forme de plaques ou du fil. Il sera très bien pour des ballons sous haute pression.
    Mais, pour l'instant les presses haute pression (anvil press) sont toujours en diamant.
    A+
    Bonjour,

    Mon intervention était "fun" rien de plus.
    Je ne suis pas au courant des technologies de fabrication du graphène mais j'ai cru comprendre que les performances mécaniques sont exceptionnelles.

    En fait ce qui définit la limite élastique et donc les diverses déformations ce sont les mouvements des dislocations. Il faut donc les supprimer (est-ce possible de les éviter dans le graphène?) ou les bloquer avec des impuretés.

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  17. #13
    coussin

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    Pas vraiment, non... Le graphène est très fragile me semble-t-il. Tellement que beaucoup d'expérience se font plutôt avec des bilayers.

  18. #14
    mariposa

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    Citation Envoyé par jacquolintégrateur Voir le message
    Bonjour
    Le problème tient à ce que la pression (environ 10 Newtons/ cm2) est extérieure à l'enveloppe ) de ce fait la résistance est conditionnée par le "flambage" qui dépend surtout de la rigidité: pour une enveloppe légère, donc mince, on ne va pas loin !! Une solution serait, peut-être, de faire appel à un champ magnétique (créé par des lignes de courant dirigées suivant des méridiennes, avec un fil de retour dans l'axe). La pression magnétique (B2 /8 Pi mu doit équilibrer 105 Newtons/m2 d'où: B = (8Pi 10-2)1/2= 0,49 Tesla. Ce n'est pas impossible avec des supraconducteurs. Mais il y a le problème des basses températures. Comme on semble nous en promettre supra à la température ambiante...Ne jetons pas le manche de l'ours !!
    Cordialement

    Bonjour,

    Tu as oublié de mentionner que non seulement il faut que ces supra existent, ce qui n'est pas gagné au regard des centaines de mille de publications,mais avec une contrainte supplémentaire est que le poids de ceux-ci soient négligeables devant la contribution de ton champ magnétique.

    Pour aller dans le même genre d'élucubration je propose de faire appel aux forces de Casimir qui pour une sphère sont dirigées vers l'extérieur. On pourrait monter plus haut que prévu avec la physique classique car l'altitude atteinte serait celle qui équilibre la pression résiduelle du gaz extérieur avec les forces internes de Casimir.

    C'était pour faire avance le smilbic.....

  19. #15
    f6bes

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    Citation Envoyé par calculair Voir le message

    Maintenant tu recherches un gaz encore plus léger que l'hydrogène......mais je n'en connais pas

    .
    Bonjour à toi,
    Ben c'est pas compliqué Hydrogéne = H2 ... Ya ka , faucon passé à ....H...1
    Bonne journée
    "Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!"

  20. #16
    Deedee81

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    Salut,

    Citation Envoyé par f6bes Voir le message
    faucon passé à ....H...1


    Ou un gaz de neutrinos, ou des atomes de vide

    Bobn, on va essayer de calmer les délires car on n'est pas sur le forum ludique Laissons thezephir s'exprimer.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  21. #17
    mariposa

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    Citation Envoyé par coussin Voir le message
    Pas vraiment, non... Le graphène est très fragile me semble-t-il. Tellement que beaucoup d'expérience se font plutôt avec des bilayers.
    Bonjour,

    je n'ai pas précisé le nombre de couches.

    Hors sujet: Par quelle technique fabrique-t-on du graphéne?

  22. #18
    coussin

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    À strictement parler, le graphène c'est une seule couche.

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  24. #19
    sitalgo

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Trop rapide sans doute. 1 m³ de vide, ça donne une force de pression extérieure d'environ quatre tonnes. Je doute que du papier alu ménager résiste à ça.
    C'est bien ce que je voulais dire.
    Mais j'ai mal reproduit le résultat, c'est 1/10mm et non 1/100mm. Ce qui ne change pas les conséquences.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  25. #20
    Deedee81

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    Citation Envoyé par coussin Voir le message
    À strictement parler, le graphène c'est une seule couche.
    Oui, sinon c'est du graphite. Et le graphite c'est pas spécialement solide ni léger.

    Par contre, on peut imaginer un tissage de nanotube (évidemment on est encore loin de savoir faire ça).

    Citation Envoyé par sitalgo Voir le message
    C'est bien ce que je voulais dire.
    Mais j'ai mal reproduit le résultat, c'est 1/10mm et non 1/100mm. Ce qui ne change pas les conséquences.
    0,1 mm c'est suffisant pour que l'aluminium résiste à 4 tonnes ????

    Evidemment, avec la symétrie sphérique ça aide, mais je suis sûr qu'il ne faut pas grand chose pour que ça flambe.

    Mais c'est un peu difficile à juger. Tu parlais d'un calcul rapide. Tu sais donner ce calcul ? (ou le lien où tu aurais vu ce calcul)
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  26. #21
    Deedee81

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Par contre, on peut imaginer un tissage de nanotube (évidemment on est encore loin de savoir faire ça).
    Non, désolé, là cette fois c'est moi qui débloque. Ce serait très résistant à la traction mais pas à la compression. Ce serait comme faire un ballon en laine
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  27. #22
    sitalgo

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    0,1 mm c'est suffisant pour que l'aluminium résiste à 4 tonnes ????
    Tu as compris à l'envers. Quand je dis "Pas besoin d'aller plus loin pour savoir si ça résiste" ça ne veut pas dire que ça résiste. Dans ce contexte il est évident que ça ne résiste pas.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  28. #23
    mariposa

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    Citation Envoyé par coussin Voir le message
    À strictement parler, le graphène c'est une seule couche.
    Si c'est une convention, pas de problème. Ce qui est important est que quelques couches de graphène n'auront pas les propriétés du graphite. Et cela n'est pas une remarque liée au graphène. J'ai travaillé sur la physique du transport dans les milieux amorphes (conduction par saut) en couches très mince et çà change tout. J'ai également travaillé sur la transition de phase métal isolant de VO2 (68°C en massif) et en 2D çà change tout. Il est facile de comprendre que lorsqu'une dimension est réduite on a un système 2D pour certaines propriétés qui découlent de la quantification transverse. Le graphène multicouche ne peut pas faire exception.

  29. #24
    Deedee81

    Re : peut-on voler avec du vide ?

    Citation Envoyé par sitalgo Voir le message
    Tu as compris à l'envers.
    En effet, désolé. Je dois être sous pression négative

    Pour le graphène, Mariposa, merci des explications (ceci dit, même avec des propriétés différentes du graphite, je ne crois pas que ce soit très solide. Je précise que je n'ai jamais manipulé de graphène.... enfin, consciemment bien sûr ).
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

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