Opposition de 2 débits identiques à puissance différente

[soliris]

Bonjour,

Imaginons que 2 canalisations C₁ et C₂ de section identique produisent chacun le même écoulement, dans l'air, à la même vitesse. Ils ont donc le même débit Q₁ et Q₂; mais le tuyau C₁ se vide avec un piston (qui avance dans le tuyau en poussant l'eau) grâce à un tracteur de 10 chevaux (c'est un exemple).
L'autre canalisation C₂ se vide avec un piston propulsé avec la main d'un homme (rappel: même débit, même vitesse).

Si nous relions les 2 tuyaux entre eux, il est évident que la puissance du tracteur va l'emporter, et que le sens du débit Q₁ se fera en direction de celui créé par l'homme, et donc en direction du canal 2, et qu'il supplantera Q2.

Donc nous avons 2 débits Q₁ et Q₂ qui sont en tout point semblables, mais très différents au niveau de leur opposition respective.

1. Est-ce que le piston poussé par l'homme parviendra à avoir une action quelconque sur celui poussé par le tracteur, ou sur le débit Q₁ ?
2. Est-ce que le phénomène d'opposition peut être une variable être prise en compte dans le calcul des interactions gravitationnelles entre masses planétaires différentes, si l'on considère les influences graves comme des débits ?
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[Dynamix]

Salut

mais le tuyau C₁ se vide avec un piston

Une piston suppose une force (de pression).
A quoi sert cette force ?

[jacknicklaus]

J'adore tes posts, soliris.

A chaque fois, tu arrives à surprendre !

[FC05]

J'adore tes posts, soliris.

A chaque fois, tu arrives à surprendre !

La vraie question : il prend quoi ? J'en veux !!!!!

[A voir en vidéo sur Futura]

[albanxiii]

S'il vous plait, les gentilles moqueries peuvent passer si elles sont accompagnées d'arguments logiques et physiques afin d'expliquer à soliris les failles de son raisonnement. C'est plus conforme à l'esprit du forum.

Pour la modération.

[albanxiii]

Je vous montre...


Bonjour,

1. Est-ce que le piston poussé par l'homme parviendra à avoir une action quelconque sur celui poussé par le tracteur, ou sur le débit Q₁ ?

La question est mal posée.
Donnez un schéma du montage expérimental au moins, parce que là; on va brasser de l'air.

2. Est-ce que le phénomène d'opposition peut être une variable être prise en compte dans le calcul des interactions gravitationnelles entre masses planétaires différentes, si l'on considère les influences graves comme des débits ?

Quel rapport avec tout votre post ?
En quoi consiste le "phénomène d'opposition" dont vous parlez ? Ça n'est connu que de vous, il faut le définit proprement si vous voulez en discuter.

[jiherve]

Bonsoir,
Le débit dans l'air n'a pas de sens puisque le debit n'est dans ce cas que défini à diamètre donné par la vitesse du piston car il n'y a pas ou presque de resistance, par contre si le tracteur peut exercer une force de 10000N sur l'un des pistons et les petits bras ,costauds tout de même, seulement 1000N sur l'autre alors le tracteur gagnera lorsque les tubes seront reunis
Ceci dit la seconde question n'a rien à voir avec la choucroute ou les frites!
JR

[soliris]

Je vous montre...


Bonjour,


La question est mal posée.
Donnez un schéma du montage expérimental au moins, parce que là; on va brasser de l'air.
En quoi consiste le "phénomène d'opposition" dont vous parlez ? Ça n'est connu que de vous, il faut le définit proprement si vous voulez en discuter.

Le document présenté ci-dessus ne donne que la liaison entre 2 tubes qui, au départ, faisaient écouler de l'eau, dans l'air: même sections, mêmes débits, mêmes pressions de base.. J'ai tenté de présenter les choses différemment qu'avec un engin de pression manipulant un piston, contre un homme manipulant le même en sens inverse, mais n'y suis pas arrivé: car c'est un cas vraiment très très particulier.

Alors comment faire ?
Avant d'être reliés, les tuyaux séparés sont animés par un écoulement dont la puissance développée ne laisse "filtrer" qu'une énergie identique de chaque côté, et donc la pression (densité d'énergie) est la même, et le débit, dans l'air est le même aussi.

Mais on ne peut imaginer que le développé de l'homme actionnant le piston va vaincre la puissance de la machine, lorsque les 2 tuyaux sont reliés; donc il existe une "opposition" qui est en faveur du tracteur, à pression égale (mais ai-je raison ?). Le piston actionné par l'homme va donc reculer comme s'il n'existait pas, et le débit va partir du tracteur vers l'homme.

Pour ce qui concerne la gravitation, oublions cela pour l'instant: acceptez-vous cette idée "d'opposition" ou est-ce que je fais une erreur ?
Merci d'avoir pris le message d'entrée en considération.

[le_STI]

Salut.

...en faveur du tracteur, à pression égale (mais ai-je raison ?).

Lorsque les tubes sont reliés, et que l'on pousse sur les deux pistons avec la même force, il n'y aura plus d'écoulement puisqu'aucun des deux pistons ne bougera.

Pour faire avancer un piston (et donc reculer l'autre) il faudra que la force à laquelle il est soumis soit plus forte que celle appliquée à l'autre piston (simplifions en ne tenant pas compte des forces de frottement piston/tube).
Dans ce cas il faut simplement comparer les forces qui peuvent être appiquées de chaque côté. Il est très probable qu'un tracteur moyen sera capable de générer une force plus grande qu'un humain, tout comme un humain donné serait capable de générer une force plus grande que son voisin.

D'ailleurs si l'on a des pistons ayant des sections différentes, l'homme pourrait supplanter le tracteur.

Je ne comprends pas le concept d' "opposition"...

[jacknicklaus]

Si F1, piston de gauche, est une force exercé par l'homme, disons 200N.
Si le rapport des aires des pistons est A2/A1 = 200 par exemple, alors la force F2 exercée sur le piston de droite est 40000 Newton. Même avec un tracteur côté droite pour exercer une force en sens contraire sur le piston S2, c'est le tracteur qui recule.

[soliris]

Salut.

Lorsque les tubes sont reliés, et que l'on pousse sur les deux pistons avec la même force, il n'y aura plus d'écoulement puisqu'aucun des deux pistons ne bougera.

Pour faire avancer un piston (et donc reculer l'autre) il faudra que la force à laquelle il est soumis soit plus forte que celle appliquée à l'autre piston (simplifions en ne tenant pas compte des forces de frottement piston/tube).
Dans ce cas il faut simplement comparer les forces qui peuvent être appiquées de chaque côté. Il est très probable qu'un tracteur moyen sera capable de générer une force plus grande qu'un humain, tout comme un humain donné serait capable de générer une force plus grande que son voisin.

D'ailleurs si l'on a des pistons ayant des sections différentes, l'homme pourrait supplanter le tracteur.

Je ne comprends pas le concept d' "opposition"...

La force, c'est la puissance divisée par la vitesse; effectivement, si les écoulements ont la même vitesse, on pourrait penser que les débits sont identiques et qu'ils vont frontalement s'annuler dans le conduit.
Mais comme une force est une question d'accélération (qui n'est pas en jeu ici, apparemment), la réponse se trouve peut-être du côté de la quantité de mouvement P = M. v ; si au lieu d'imaginer une histoire de piston mu par un tracteur et un autre par un homme, etc, on remplace tout cela par un écoulement de 1000 mètres-cube, avançant à l'horizontale dans un tuyau, qui rencontre un liquide de 10 mètres -cubes venant en sens contraire: le résultat: c'est le mouvement des 1000 mètres-cube qui va "laminer" celui des 10 mètres-cube et l'emporter, pour autant qu'il s'agisse d'une même section (en réponse à Janicklaus: pas de changement de ce côté).

Merci d'avoir changé de potentiel, le-STI; cela m'a beaucoup aidé.

C'est cela "l'opposition" qui est sous-entendue, ici, depuis le début: la rencontre de 2 quantités de mouvement différentes; et cela mérite réflexion, de mon côté. Encore merci.

[le_STI]

1.La force, c'est la puissance divisée par la vitesse.....

2.Mais comme une force est une question d'accélération ....

3. .... un écoulement de 1000 mètres-cube, avançant à l'horizontale dans un tuyau, qui rencontre un liquide de 10 mètres -cubes venant en sens contraire: le résultat: c'est le mouvement des 1000 mètres-cube qui va "laminer" celui des 10 mètres-cube et l'emporter....

1. Ce n'est pas ce qui défini une force. Si par exemple la vitesse (et donc la puissance) valait 0, comment calculerais-tu la valeur de la force?

2. Non. Encore une fois, il y a des formules qui font intervenir des forces et des accélérations, ce n'est pas pour autant qu'une force est nécessairement liée à une accélération.

3. C'est très probablement correct.

[soliris]

1. Ce n'est pas ce qui défini une force. Si par exemple la vitesse (et donc la puissance) valait 0, comment calculerais-tu la valeur de la force?

2. Non. Encore une fois, il y a des formules qui font intervenir des forces et des accélérations, ce n'est pas pour autant qu'une force est nécessairement liée à une accélération.

3. C'est très probablement correct.

1. C'est vrai, mais je reste assez fasciné par l'analyse dimensionnelle; ici de ce site l'annexe suivante : qui met en valeur (dans ce cas particulier, c'est vrai) le produit d'une force et d'une vitesse pour donner une puissance.

2. Oui, une force n'est pas nécessairement liée à une accélération; dans ce cas, existerait-il une autre formule que F = M.a ?

3. Pour répondre à vos 2 dernières interventions: si le potentiel "quantité de mouvement" va l'emporter d'un côté, alors le potentiel "force", va également être différent. Ainsi même que la puissance.. Mais la question qui reste posée est la suivante: la scène d'une "opposition" entre les 2 débits fait-elle intervenir, momentanément ou au final, une variation de pression dans les cylindres (les tuyaux) ?

[soliris]

En climatologie, il m'est parfois venu à l'idée que les phénomènes d'opposition dans certains "couloirs de vent" ne sont pas assez pris en compte (pour soulever des animaux comme des fétus de paille, voire des camions, des locos); et peut-être que cela est très différent de l'effet venturi, bien que ces couloirs puissent être créés par l'effet venturi, je n'en disconviens pas !

[Dynamix]

2. Oui, une force n'est pas nécessairement liée à une accélération; dans ce cas, existerait-il une autre formule que F = M.a ?

Non .
Ta formule est bonne à condition que F soit la somme des forces appliquées au système (résultante du torseur statique)

[albanxiii]

Merci d'avoir pris le message d'entrée en considération.

Merci d'avoir fait l'effort de clarifier. Il reste encore des termes non définis cela dit, notamment l'idée "d'opposition" que je ne comprends toujours pas.

Je pense que le_STI et jacknicklaus ont apporté les éléments de réponse nécessaire. Dans le cas où la conduite n'explose pas sous l'effet de la pression causée par les deux pistons, plus rien ne bouge tant que les forces appliquées sur chacun sont opposées (vectoriellement, et sans couple).

[soliris]

Merci d'avoir fait l'effort de clarifier. Il reste encore des termes non définis cela dit, notamment l'idée "d'opposition" que je ne comprends toujours pas.

Je pense que le_STI et jacknicklaus ont apporté les éléments de réponse nécessaire. Dans le cas où la conduite n'explose pas sous l'effet de la pression causée par les deux pistons, plus rien ne bouge tant que les forces appliquées sur chacun sont opposées (vectoriellement, et sans couple).

Merci à Jacknicklaus et à le_STI, ainsi qu'à albanxiii pour le sérieux de ces éléments de réponse.

Opposition signifie ici "sens opposé": (prenons l'exemple de 10 enfants dont 9 se poussent l'un l'autre avec la même force et la même vitesse jusqu'au 10 ième, et celui-ci presse les mains d'un 11 ième qui, lui, avance à la même vitesse et même force en sens opposé contre eux tous).
L'on se doute bien que les 10 vont l'emporter sur le 11 ième..

Alors ? Si les forces sont égales de part et d'autre, la question qui restera dans l'air est : doit-on se placer sur le plan de l'énergie ou de la puissance (ou de la quantité de mouvement) pour expliquer le succès des "10 contre 1" ?
Je ne cherche pas à vous ennuyer plus longtemps; merci encore.

[Dynamix]

doit-on se placer sur le plan de l'énergie ou de la puissance (ou de la quantité de mouvement) pour expliquer le succès des "10 contre 1" ?

Sur le plan de l' équilibre des forces , tout simplement .

[le_STI]

2. Oui, une force n'est pas nécessairement liée à une accélération; dans ce cas, existerait-il une autre formule que F = M.a ?

3. Pour répondre à vos 2 dernières interventions: si le potentiel "quantité de mouvement" va l'emporter d'un côté, alors le potentiel "force", va également être différent. Ainsi même que la puissance.. Mais la question qui reste posée est la suivante: la scène d'une "opposition" entre les 2 débits fait-elle intervenir, momentanément ou au final, une variation de pression dans les cylindres (les tuyaux) ?

2. Bien sûr, tu as par exemple F=P*S (pression*surface) qui est utilisée dans l'exemple de jacknicklaus, ou encore F=k*x (raideur*déflexion) dans le cas des ressorts ou autres pièces flexibles, la force de Laplace en électromagnétisme dont l'expression peut être F=I*B*l, etc...

Il faut ensuite savoir aller puiser la(les) bonne(s) formule(s) suivant le cas étudié.

3. C'est à vérifier, mais il devrait probablement y avoir une élévation temporaire de la pression sous forme d'une onde de choc.

[Dynamix]

A_10 enfants dont 9 se poussent l'un l'autre avec la même force
B_les 10 vont l'emporter sur le 11 ième..

L' hypothèse A est incompatible avec l' hypothèse B
Si la force est la même , il n' y a pas addition et qu' ils soient deux , dix ou dix milliard , c' est pareil .

[soliris]

L' hypothèse A est incompatible avec l' hypothèse B
Si la force est la même , il n' y a pas addition et qu' ils soient deux , dix ou dix milliard , c' est pareil .

Oui, le potentiel "force" reste le même, admettons. Mais le potentiel "énergie" est différent, ou encore la "puissance" ?

[soliris]

2. Bien sûr, tu as par exemple F=P*S (pression*surface) qui est utilisée dans l'exemple de jacknicklaus, ou encore F=k*x (raideur*déflexion) dans le cas des ressorts ou autres pièces flexibles, la force de Laplace en électromagnétisme dont l'expression peut être F=I*B*l, etc...

Il faut ensuite savoir aller puiser la(les) bonne(s) formule(s) suivant le cas étudié.

3. C'est à vérifier, mais il devrait probablement y avoir une élévation temporaire de la pression sous forme d'une onde de choc.

2. La force de Laplace présente plusieurs choses en commun avec cet exemple dans F = I. B. l (I est un débit de charges, l est une longueur). Mais Dynamix insiste pour dire que les forces sont semblables de part et d'autre.

3. Oui, s'il y a une augmentation momentanée de pression, il y a variation d'énergie, en aval..

[Dynamix]

Oui, le potentiel "force" reste le même, admettons. Mais le potentiel "énergie" est différent, ou encore la "puissance" ?

Je connais l' énergie potentielle , mais le potentiel force , ou énergie ou puissance , je ne connais pas .

Commence par poser ton problème en termes scientifiques si tu veux qu' on y comprenne quelque chose .

[le_STI]

Je rejoins Dynamix sur le fait qu'il serait plus facile de communiquer s'il n'y avait pas besoin d'interpréter ce qui est écrit.

Revenons à l'exemple des enfants : que veux-tu dire par "9 se poussent l'un l'autre avec la même force"?
Tu veux dire que chacun ajoute une force (disons 100N) qui se cumule pour arriver à un total de 1000N?

Ce que Dynamix veut dire c'est que, si le 11ème enfant a une force limite de 100N, et bien cela signifie que le 10ème enfant ne pourra le pousser qu'avec une force de 100N et pas plus...

[soliris]

Je connais l' ]énergie potentielle , mais le potentiel force , ou énergie ou puissance , je ne connais pas .

C'est de ma faute; je pensais que toutes ces références (vitesse, débit, force, action de Planck, puissance ..) étaient des "potentiels"; j'ignore comment vous les appelez, effectivement.

Je rejoins Dynamix sur le fait qu'il serait plus facile de communiquer s'il n'y avait pas besoin d'interpréter ce qui est écrit.

Revenons à l'exemple des enfants : que veux-tu dire par "9 se poussent l'un l'autre avec la même force"?
Tu veux dire que chacun ajoute une force (disons 100N) qui se cumule pour arriver à un total de 1000N?

Oui.. mais non ! ces forces n'agissent ensemble que lorsqu'elles trouvent une "opposition"; sinon, les enfants avancent sans effectuer de pression aucune l'un sur l'autre.

Ce que Dynamix veut dire c'est que, si le 11ème enfant a une force limite de 100N, et bien cela signifie que le 10ème enfant ne pourra le pousser qu'avec une force de 100N et pas plus...

Les supporters italiens du stade du Heysel, le 30 mai 1985, se sont poussés les uns les autres de la même façon pour échapper aux supporters anglais; et les Italiens qui étaient les plus éloignés.. mais les plus proches du mur, ont été écrasés sur ce même mur par chaque "force" de ceux qui étaient sur le même axe de poussée. Pardonnez-moi de parler de cette histoire, qui a fait 41 morts..

[le_STI]

Etant donné tes deux dernières phrases, nous sommes bien d'accord

Concernant les supporters italiens, ils s'en seraient donc sortis si le mur avait été conçu pour céder sous l'action d'une force assez faible. Tout comme le 10ème enfant ne pourra pas pousser avec une force supérieure à celle du 11ème.

[soliris]

Etant donné tes deux dernières phrases, nous sommes bien d'accord

Concernant les supporters italiens, ils s'en seraient donc sortis si le mur avait été conçu pour céder sous l'action d'une force assez faible. Tout comme le 10ème enfant ne pourra pas pousser avec une force supérieure à celle du 11ème.

Pourtant, quelque soit la résistance corporelle du 10 ième enfant et l'égalité de sa force avec celle du 11 ième, c'est lui qui va continuer à avancer.. Mais ce phénomène m'intéresse pour déterminer des niveaux de résistance réelle.. sur la structure d'un barrage hydraulique, par exemple.
Quand les constructeurs créent un barrage aujourd'hui, ils produisent des murailles capables de résister à des pressions jusqu'à 9 fois celle de l'eau, quelle que soit la profondeur. C'est une précaution reconnue évidemment comme efficace.
Mais est-ce suffisant ?

Chaque "grain" de liquide d'une retenue d'eau stationne gentiment sur sa position, en fluctuant légèrement, comme on le sait. Mais si un "appel" à une certaine hauteur (un vide, en fait) se créait du côté de la muraille, et que chaque grain d'eau sur la même hauteur, "percevait" ce signal instantanément, alors ils se pousseraient vers le mur selon des critères 1) de fluidité 2) de débit 3) de (différences de) pression, etc, qui auraient peu de choses en commun avec le comportement que l'on attend des fluides dans des conditions ordinaires.

[Dynamix]

sinon, les enfants avancent sans effectuer de pression aucune l'un sur l'autre.

Pour moi , il y a trois possibilités :

1_"les enfants avancent sans effectuer de pression aucune l'un sur l'autre" . Pas de force transmise , RAS

2_"Ils se poussent l' un l' autre avec la même force" . Seul le premier agit en produisant une force F1 .
Le second reçoit F1 et transmet F1 au troisième . il est donc neutre , et tu peux le remplacer par un bloc de polystyrène expansé .
Pareil pour les suivants et le 10 transmet F1 au 11 .
11 produit F11 . A l' équilibre F11 = -F1
On peut remplace 1 et 11 par des vérins et les autres par une chaîne (chaîne poussante bien entendu)

3_Ils produisent chacun une poussée . Ces poussées s' additionnent .
2 reçoit F1 et transmet F1+F2

[soliris]

Pour moi , il y a trois possibilités :

1_"les enfants avancent sans effectuer de pression aucune l'un sur l'autre" . Pas de force transmise , RAS

2_"Ils se poussent l' un l' autre avec la même force" . Seul le premier agit en produisant une force F1 .
Le second reçoit F1 et transmet F1 au troisième .

3_Ils produisent chacun une poussée . Ces poussées s' additionnent .
2 reçoit F1 et transmet F1+F2

Oui, ces 3 possibilités sont très bien pensées ! merci, vraiment