Somme de l'énergie

[frtg2020]

Bonjour,

Soit le dispositif suivant au départ:



Le mur de gauche est fixe. Le mur de droite se déplace verticalement, les autres murs sont en rotation pour garder constant le volume.

La gravité est verticale. Les axes A1 à A20 sont fixés au sol. Le récipient fait un mètre cube et à l'intérieur il n'y presque jamais d'eau durant la déformation, juste assez pour avoir de la pression sur tous les différents murs. Les barres blanches tournent autour de leur axes respectifs A2 à A20 et le container se déforme pour devenir un cube (en 3d) mais en gardant le volume constant. Pour cela, il faut réduire la longeur des barres blanches et augmenter leur épaisseur. Si je fais les calculs, il me faut la même énergie pour tourner les murs du récipient que celle que je reçois de la rotation des barres blanches, même en travaillant sur un petit angle cela se conçoit aisément. Mais je gagne une énergie en racoucissant les barres et en augmentant leur épaisseur. Par quoi cette énergie est compensée ?

A+
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[Dynamix]

Salut

Le mur de gauche est fixe. Le mur de droite se déplace verticalement, les autres murs sont en rotation pour garder constant le volume.

Ou tu vois un mur ?
En plus un mur qui tourne , ce n' est pas courant .

Je sens qu' on va passer trois jours à essayer de comprendre ton énoncé .

[frtg2020]

J'espère pas 3 jours. La paroi de gauche du container est fixe comme les axes.

A la fin le dispositif est comme cela :

dc96.png

J'ai pas tout dessiné, juste la forme du container. Les barres blanches tournent autour de leur axe (voir image au départ) et il faut les raccoucir car à la fin en vue de côté on a un carré de 1 m * 1 m. Les parties blanches que j'enlève de la droite, je les mets dans le container, et je les attache aux barres blanches pour garder constant le volume intérieur.

Le volume du container est toujours de 1m³ et le container est toujours rempli de 1m³, essentiellement de partie blanches car il y a très peu d'eau.

On peut imaginer les barres blanches comme des vérins, on raccourci la longueur et on augmente le diamètre du vérin, enfin c'est juste une image.

Sinon, je montre avec des flèches:

dsr3.png

[jacknicklaus]

Je sais pas pour les autres participants de ce forum, mais après ta 2ème explication, je n'ai toujours rien compris à ce dispositif.

[A voir en vidéo sur Futura]

[albanxiii]

Je sais pas pour les autres participants de ce forum, mais après ta 2ème explication, je n'ai toujours rien compris à ce dispositif.

Nous sommes au moins deux.

[frtg2020]

Dites moi quel point est délicat:

1/ Le container au départ est un parallélépipède, on le déforme à volume constant pour devenir un cube.
2/ Je regarde la somme de l'énergie pendant la déformation du début à la fin
3/ Le container, du début à la fin, a presque 100 % de partie blanche à l'intérieur, disons que ce que j'ai dessiné en blanc c'est de l'air
4/ Il y a dans le container juste assez d'eau (le moins possible) pour toucher toutes les parois (que j'appelle mur aussi)
5/ La paroi de gauche est fixée au sol
6/ La paroi de droite monte verticalement
7/ Les parois du container du haut et du bas sont en rotation, elles doivent changer de longueur
8/ Quand le container se déforme, les barres blanches à l'intérieur doivent raccroucir et grossir pour garder constant le volume à l'intérieur, l'eau doit toujours être en contact avec toutes les parois, et le volume d'eau est toujours le même.

[jacknicklaus]

Questions dans le texte cité :

Dites moi quel point est délicat:

1/ Le container au départ est un parallélépipède, on le déforme à volume constant pour devenir un cube.
on le déforme par quel procédé ? dans tes schémas, je vois un objet en 2D. Tes schémas sont quoi, un vue de dessus ? de côté, autre ?

2/ Je regarde la somme de l'énergie pendant la déformation du début à la fin
quelle énergie ??

3/ Le container, du début à la fin, a presque 100 % de partie blanche à l'intérieur, disons que ce que j'ai dessiné en blanc c'est de l'air
je vois du blanc et du bleu. ok, le blanc c'est de l'air, parfait. le bleu c'est quoi ?

4/ Il y a dans le container juste assez d'eau (le moins possible) pour toucher toutes les parois (que j'appelle mur aussi)
un fond d'eau dans un container, ok, ca je visualise.

5/ La paroi de gauche est fixée au sol
cette paroi est verticale, et elle est fixe. ok

6/ La paroi de droite monte verticalement
oui, bon, comme les autre parois je suppose. mais ca fait deux parois. Pour un container posé au sol il en manque pas deux autres ?

7/ Les parois du container du haut et du bas sont en rotation, elles doivent changer de longueur
gnééé??

8/ Quand le container se déforme, les barres blanches à l'intérieur doivent raccourcir et grossir pour garder constant le volume à l'intérieur, l'eau doit toujours être en contact avec toutes les parois, et le volume d'eau est toujours le même.
ah bon vl'a des barres blanches maintenant. je croyais que blanc = air ?
volume constant ??? gnééé!?
à quoi sert l'eau ???gnéé!!!?

[frtg2020]

1/ Le container au départ est un parallélépipède, on le déforme à volume constant pour devenir un cube.
on le déforme par quel procédé ? dans tes schémas, je vois un objet en 2D. Tes schémas sont quoi, un vue de dessus ? de côté, autre ?

Un dispositif externe le contrôle et compte toutes les énergies qu'il donne ou reçoit. J'ai dessiné en 2D en vue de côté, la gravité est verticale, le dispositif a une profondeur de 1m.

2/ Je regarde la somme de l'énergie pendant la déformation du début à la fin
quelle énergie ??

L'énergie qu'il faut pour faire tourner les murs du container (haut et bas). L'énergie qu'on reçoit des barres blanches lorsqu'elles tournent. L'énergie qu'on reçoit lors de la sortie des parties blanches à droite. L'énergie qu'il faut pour entrer les partie blanches dans le container. Quand je dis "on" c'est le dispositif externe qui compte.

3/ Le container, du début à la fin, a presque 100 % de partie blanche à l'intérieur, disons que ce que j'ai dessiné en blanc c'est de l'air
je vois du blanc et du bleu. ok, le blanc c'est de l'air, parfait. le bleu c'est quoi ?

Le bleu c'est de l'eau. J'en ai dessiné beaucoup mais en réalité ce serait un fin film juste assez pour avoir la pression.

4/ Il y a dans le container juste assez d'eau (le moins possible) pour toucher toutes les parois (que j'appelle mur aussi)
un fond d'eau dans un container, ok, ca je visualise.

5/ La paroi de gauche est fixée au sol
cette paroi est verticale, et elle est fixe. ok

6/ La paroi de droite monte verticalement
oui, bon, comme les autre parois je suppose. mais ca fait deux parois. Pour un container posé au sol il en manque pas deux autres ?

Le container n'est pas posé au sol. Disons que le dispositif externe le contrôle, tout est tenu.
Comment ça il en manque ? Ah oui, les parois de devant et de derrière ? Je n'ai pas parlé des parois de devant et de derrière mais elle ne travaillent pas. Mais faut voir si le mouvement est compris ?
J'ai parlé des parois du haut et du bas du container. Elle tournent et ce sont elles qui demandent en somme de l'énergie.


7/ Les parois du container du haut et du bas sont en rotation, elles doivent changer de longueur
gnééé??

Oui, on peut les laisser de longueur constante mais il faut des joints pour ne pas que l'eau parte.

8/ Quand le container se déforme, les barres blanches à l'intérieur doivent raccourcir et grossir pour garder constant le volume à l'intérieur, l'eau doit toujours être en contact avec toutes les parois, et le volume d'eau est toujours le même.

ah bon vl'a des barres blanches maintenant. je croyais que blanc = air ?

Il faut quand même des parois car il y a la pression de l'eau, le blanc c'est de l'air ou du vide pour ne pas à avoir à calculer la masse de l'air qui monte. Sur mon dessin les parois des rectangles ont une épaisseur mais ça ne se voit peut être pas.

volume constant ??? gnééé!?

Oui, l'intérieur fait 1m³ et le container fait 1m³ tout le temps. En vue de côté, en 2D seulement, on déforme un parallélogramme en carré et la surface reste constante à 1m². La profondeur est constante à 1m.

à quoi sert l'eau ???gnéé!!!?

L'eau sert à donner des forces de pression sur les différentes parois du container comme des barres blanches.

[frtg2020]

Voici le dispositif en vue de côté, j'ai dessiné en rouge les parois du container après quelques degrés de rotation:

[frtg2020]

Autre précision: la profondeur est la perpendiculaire à l'écran, ca prête à confusion avec la profondeur d'une bassine avec de l'eau.

[sitalgo]

B'jour,

D'abord pour les autres intervenants : comparaison-de-2-dispositifs-1.html
Cela dit, je constate que le nouveau bidule est plus réaliste.

Si je fais les calculs, il me faut la même énergie pour tourner les murs du récipient que celle que je reçois de la rotation des barres blanches,

Si tu as fait des calculs, montre-les. Ça nous permettra de mieux comprendre ton raisonnement qui me semble pour le moins obscur sinon ça risque de se terminer vitement.
Je ne vois pas en quoi la rotation des barres blanches fournit de l'énergie.

Mais je gagne une énergie en racoucissant les barres et en augmentant leur épaisseur.

Je ne vois pas en quoi les longueur et épaisseur des barres blanches fournissent de l'énergie, elles ne pèsent rien.

Si on reste théorique, qu'on néglige le poids de l'air et des récipients qui le contiennent ainsi que le poids des parois et les frottements, le bidule sert donc à faire monter une petite quantité d'eau de 50 cm en moyenne. Tu as donc les données pour calculer l'énergie à fournir, si cela peut t'aider.

[choom]

Bonsoir.
Je comprends vraiment que dalle, malgré que tes réponses semblent vraiment convaincantes de ta bonne foi.
C’est à ce point incompréhensible que ça en devient gag...( ne sois pas vexé mais si tu pouvais voir dans mon cerveau le nombre incalculables de questions tu en rirais aussi ).

Je ne vois qu’un plan ( le parallélogramme bleu ) que je comprend tourner autour d’un axe que je comprend vertical allant de a1 à a20. Comme je ne perçois pas la 3ième dimension de l’objet dans ton dessein, j’interprète que ce plan, en tournant doit dessiner un cylindre dans l’espace. Mais à quoi servent ces barres dans ce plan, et comment peut-on en plus mettre de l’eau dans un plan, et enfin comment un parallélogramme, en tournant , peut-il être vu comme un parallépipède qui se transforme en cube ? avec la force centrifuge sans doute..? . et pourquoi des vérins ? Et comment les lignes rouges peuvent elles être vues commes des parois ?....

Si le but est de faire se poser le plus grand nombre de questions avec le moins de mots possible, ton post est surement premier au concours...

A mon tour pour que tu percoives le niveau de perplexité dans laquelle ton post initial et tes réponses nous mettent : où se trouve la marmotte qui ferme le couvercle ?

Bien cordialement.
Choom

[frtg2020]

Bonjour,

Il y a une force de poussée d'Archimède sur chaque barre blanche, car c'est comme un récipient rempli d'eau dans l'eau sous gravité. Lorsque les barres blanchent tournent elles fournissent une énergie.

Il faut fournir une énergie pour tourner les parois du container (mur du haut et du bas). Et pour moi cette énergie est la même que lorsque les barres blanches tournent.

Lorsque que les parois du haut et du bas tournent d'un angle x, il faut fournir une énergie de P*L*L/2*x avec P la pression différentielle entre les parois du haut et du bas ici 10000 Pa, L la longueur de la paroi qui est au départ de sqrt(2). La profondeur (perpendiculaire à l'écran est constante de 1m). Donc l'énergie est 10000**sqrt(2)*sqrt(2)/2*x

Quand les parois tournent d'un angle x, les barres blanches montent en moyenne de x*sqrt(2)/2*sqrt(2) et la force de poussée d'Archimède correspond au poids de 1000 kg soit 10000 N.



A+

[frtg2020]

Mais à quoi servent ces barres dans ce plan, et comment peut-on en plus mettre de l’eau dans un plan, et enfin comment un parallélogramme, en tournant , peut-il être vu comme un parallépipède qui se transforme en cube ? avec la force centrifuge sans doute..? . et pourquoi des vérins ? Et comment les lignes rouges peuvent elles être vues commes des parois ?....

Les barres blanches remplissent le container pour permettre de n'avoir quasiment pas d'eau dedans, du début à la fin

Parallélogramme -> carré si on regarde en 2d comme cela est dessiné, la profondeur est perpendiculaire à l'écran
Parallélépipède -> cube en 3d

Les lignes rouges ont une profondeur (perpendiculaire à l'écran) c'est une paroi.

Y'a pas de force centrifuge.


A+

[obi76]

Bonjour,

pour ma part je rajouterai que je ne vois pas comment le volume peut rester constant, et le "presque jamais d'eau pendant la transformation" ça veut dire quoi ? Presque jamais ça veut dire qu'on s'amuse à en mettre et à en enlever pendant la transformation ?

Je ne comprends absolument RIEN non plus...

[frtg2020]

pour ma part je rajouterai que je ne vois pas comment le volume peut rester constant, et le "presque jamais d'eau pendant la transformation" ça veut dire quoi ?

Le volume du container ou de l'intérieur ? Le volume du container est déformé de telle manière à garder le volume constant. Quand on regarde en 2d on passe d'un parralélogramme à un carré et la surface reste bien constante. Pour ce qui est à l'intérieur il y a à chaque instant la même quantité de d'eau et la même quantité d'air (avec paroi). Quand le container se déforme, les barres tournent, j'enlève les morceaux en trop à droite car elle vont entrer en collision avec la paroi de droite du container et ces morceaux je les remet dans le container entre les barres blanches (je les colle aux barre blanches enfin c'est une façon de dire).

Presque jamais ça veut dire qu'on s'amuse à en mettre et à en enlever pendant la transformation ?

J'enlève à droite des parties blanches et je les rajoute dans tout le volume car les barres blanches tournent, en tournant il faut réduire la longueur et augmenter l'épaisseur.


Oui, presque jamais d'eau, juste une fine couche entre les parois pour donner la pression.

A+

[choom]

Aucune des phrases d’aucune de tes réponses ne m’est compréhensible.
Et j’ai l’impression que je ne suis pas le seul. Et pourtant c’est bien du français...

Dans le meilleur des cas, je te dirais de redessiner le euh... la...,*» l’objet «* en 3D.
Dans le pire je serais intéressé de connaître la marque de la moquette que tu fumes....
Bien cordialement.
Choom

[frtg2020]

J'ai trouvé l'erreur, la force sur les barres blanches est la moitié de la force du différentiel des parois du container et l'entrée/sortie donne aussi la moitié, donc la somme est nulle.

@choom : c'est du craque taupe, mais fais gaffe, après t'as envi de faire des trous

Merci pour vos réponses

[jacknicklaus]

J'ai trouvé l'erreur, la force sur les barres blanches est la moitié de la force du différentiel des parois du container et l'entrée/sortie donne aussi la moitié, donc la somme est nulle.

bien sûr ! c'était évident, après tout.

[obi76]

Le volume du container ou de l'intérieur ? Le volume du container est déformé de telle manière à garder le volume constant. Quand on regarde en 2d on passe d'un parralélogramme à un carré et la surface reste bien constante.

Avec des cotés de meme longueur ? Il faudra que vous m'expliquiez comment...

Bon allez, on parle dans le vent. Fermeture.