Avion et force de Coriolis.
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Avion et force de Coriolis.



  1. #1
    Youri Gagarine

    Avion et force de Coriolis.


    ------

    Bonjour,
    toujours avec la force de Coriolis: si un avion se déplace vers le nord dans l'hémisphère nord, sans corriger sa trajectoire, est ce qu'il sera dévié par la force de Coriolis?
    J'ai calculé qu'un avion ayant une vitesse de 860 km/h et se déplaçant sur une distance de 1000 km, l'effet Coriolis lui ferait subir une déviation de 300 km.
    C'est ça.
    Merci pour vos explications
    Youri.

    -----

  2. #2
    phys4

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Bonjour,
    Pour l'ordre de grandeur c'est correct pour des latitudes élevées, je trouve 213 km pour une latitude moyenne de 45°.
    L'effet est cumulatif et l'avion dévie de plus en plus vers l'Est, sa vitesse n'est donc plus orientée vers le Nord.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  3. #3
    calculair

    Re : Avion et force de Coriolis.

    bonjour,

    Dans le cas de l'avion sur une trajectoire Nord /sud sa latitude varie et donc la force de Coriolis qui le tire vers l'est aussi. Il faudrait avoir le détail du calcul pour valider ce résultat.

    En tous les cas ces valeurs ne sont pas étonnantes....

    Pour la petite histoire

    Lors de la 1° guerre mondiale la " Grosse Bertha qui bombardait Paris d'un point situé à 110 km voyait ces obus déviés de 1,6 km en raison de Coriolis

    Lors de la bataille dès des Falkland en 1914 les bateaux anglais rataient systématiquement leur cible bien que les mesures destinées à corriger les effets de la force de Coriolis aient été prises avant l'appareillage, mais ces corrections de tir ont été calculées pour l'hémisphère Nord, alors que les Falkland sont dans l'hémisphère sud ....!!!!
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  4. #4
    Youri Gagarine

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Citation Envoyé par phys4 Voir le message
    L'effet est cumulatif et l'avion dévie de plus en plus vers l'Est, sa vitesse n'est donc plus orientée vers le Nord.
    Ah oui, très juste. Merci

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Youri Gagarine

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Citation Envoyé par calculair Voir le message
    Lors de la 1° guerre mondiale la " Grosse Bertha qui bombardait Paris d'un point situé à 110 km voyait ces obus déviés de 1,6 km en raison de Coriolis
    Il semblerait que ce ne soit pas la force de Coriolis la cause de cette déviation, mais plutôt le vent et la forme aérodynamique de l'obus, ainsi et surtout l'angle d'incidence au départ qui doit varier un peu lors de l'explosion.

    Citation Envoyé par calculair Voir le message
    Lors de la bataille dès des Falkland en 1914 les bateaux anglais rataient systématiquement leur cible bien que les mesures destinées à corriger les effets de la force de Coriolis aient été prises avant l'appareillage, mais ces corrections de tir ont été calculées pour l'hémisphère Nord, alors que les Falkland sont dans l'hémisphère sud ....!!!!
    C'est bien les anglais ça!

    Merci pour vos interventions.

  7. #6
    soliris

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Citation Envoyé par phys4 Voir le message
    L'effet est cumulatif et l'avion dévie de plus en plus vers l'Est, sa vitesse n'est donc plus orientée vers le Nord.
    Bonjour.. je pige que dalle avec cette réponse.. le nez de l'avion montre le sens et la direction: admettons qu'il parte droit vers le nord sans bifurquer lui-même d'aucune façon.., donc s'il continue incessamment à pointer le nez vers le nord, sa vitesse n'est plus orientée vers le même lieu ? C'est la faute à qui ? Parce que je rappelle que, si la Terre fait ce qu'elle veut en-dessous, en aucune façon elle n'additionnera sa vitesse à celle de l'avion, et son nord géographique sera quand même au rendez-vous ..

    Mais il doit y avoir un sens caché que j'ai pas capté, comme toujours.

  8. #7
    calculair

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Si le pilote maintient le CAP, seul la dérive de direction permettra de corriger l'accélération de Coriolis appliquée à l'avion.... ( on ne discute pas l'effet sir le poids apparent de l'avion )
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  9. #8
    phys4

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Citation Envoyé par soliris Voir le message
    le nez de l'avion montre le sens et la direction: admettons qu'il parte droit vers le nord sans bifurquer lui-même d'aucune façon.., donc s'il continue incessamment à pointer le nez vers le nord, sa vitesse n'est plus orientée vers le même lieu ? C'est la faute à qui ? Parce que je rappelle que, si la Terre fait ce qu'elle veut en-dessous, en aucune façon elle n'additionnera sa vitesse à celle de l'avion, et son nord géographique sera quand même au rendez-vous ..
    L'énoncé indique "sans corriger sa trajectoire" : il faut comprendre que l'avion suit une ligne droite, donc qu'il reste parfaitement horizontal sans corriger l'accélération de Coriolis. En effet, c'est une accélération et non une vitesse.

    Si l'avion corrige pour garder exactement la direction Nord, alors il n'y aura pas de déviation vers l'Est..
    Comprendre c'est être capable de faire.

  10. #9
    invitef29758b5

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Citation Envoyé par phys4 Voir le message
    L'énoncé indique "sans corriger sa trajectoire" : il faut comprendre que l'avion suit une ligne droite, donc qu'il reste parfaitement horizontal sans corriger l'accélération de Coriolis.
    Sans correction il ne va pas tout droit .
    Voir la classique animation de la bille qui roule sur le disque .
    Pour aller tout droit , il faut appliquer une force qui s' oppose à la déviation .

  11. #10
    harmoniciste

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Citation Envoyé par Youri Gagarine Voir le message
    J'ai calculé qu'un avion ayant une vitesse de 860 km/h et se déplaçant sur une distance de 1000 km, l'effet Coriolis lui ferait subir une déviation de 300 km
    .
    Bonjour,
    Si un obus était tiré depuis le Pôle Nord en direction d'un objectif situé 1000 km au Sud il serait dévié, pendant un "vol" balistique d'environ une heure, de 250 km (En fait, l'obus n'a pas dévié mais c'est l'objectif lié au sol qui s'est déplacé pendant ce temps)

    Cependant, un avion vole grâce aux forces aérodynamiques.
    Son vol est donc essentiellement lié à l'air environnant, qui "suit" plus ou moins le mouvement de la Terre. Ce sont donc quasi-exclusivement les vents qui influenceront sa trajectoire/sol. La rotation de la Terre pendant son vol n'a aucune pertinence ici.

  12. #11
    calculair

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Pas tout a fait....

    L'accélération de Coriolis est. 2 W x Vavion pour l'avion et 2 W x Vair, comme la vitesse de l'air < Vitesse avion alors l'effet Coriolis est bien plus important sur l'avion que sur l'air
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  13. #12
    harmoniciste

    Re : Avion et force de Coriolis.

    votre comparaison n'a pas d'intérêt dans la mesure où les mouvements atmosphériques (vents) sont essentiellement irréguliers liés à des courants convectifs.
    Un tir d'obus depuis l'équateur vers le nord par exemple, ne donne pas d'effet de Coriolis, tandis que les Alizés dévieront largement le vol d'un avion volant vers le Nord

  14. #13
    calculair

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Bonjour,

    Je ne suis pas d'accord avec votre analyse.

    Dans le cas du tir à longue distance l'effet du à Coriolis n'est pas négligeable, ( il l'est sans doute pour un tir de quelques centaines de mètres , et si il ne s'agit pas de tir de précision sans doute).

    Je vous soumets cet article du net :https://femto-physique.fr/mecanique/..._terrestre.pdf

    Qu'en pensez vous ?

    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    votre comparaison n'a pas d'intérêt dans la mesure où les mouvements atmosphériques (vents) sont essentiellement irréguliers liés à des courants convectifs.
    Un tir d'obus depuis l'équateur vers le nord par exemple, ne donne pas d'effet de Coriolis, tandis que les Alizés dévieront largement le vol d'un avion volant vers le Nord
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  15. #14
    harmoniciste

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Un avion de tourisme qui vole cap au Nord près de l'équateur à 200 km/h pendant une heure subira couramment dans les Alizés une dérive de 20 km vers l'Est tandis que le calcul de "l'effet Coriolis" conduirait à une dérive nulle.

    Un avion de ligne volant à 850 km/h cap au Nord pendant une heure dans le Jetstream polaire (soufflant à 200 km/h vers l'Est à 60° de latitude) subira 200 km de dérive vers l'Est, tandis que le calcul de "l'effet Coriolis" conduirait à une dérive de 200 km vers l'Ouest

    L'effet Coriolis n'a donc aucune pertinence s'agissant d'un avion.

  16. #15
    XK150

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Bonjour ,

    On peut toujours admettre pour le raisonnement , qu'il n'y a aucun vent et que la couche d'air dans laquelle évolue l'avion est immobile par rapport à la Terre ;
    Alors , je reprends ce raisonnement d' un cours , là , c'est tout de même simple , je comprend !


    * De l'équateur l'avion s'envole vers le nord.

    * Avec une Terre immobile, l'avion se dirige droit vers le pôle nord en suivant un méridien.

    * Au sol à l'équateur, la vitesse atteint 1667 km/h (pratiquement un demi-kilomètre à la seconde).

    * Vu du sol, l'avion semble se déporter vers l'est à cette vitesse. Du moins, celle-ci décroit avec la latitude.
    Dernière modification par XK150 ; 24/08/2019 à 11h38.

  17. #16
    gts2

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Citation Envoyé par XK150 Voir le message
    Alors , je reprends ce raisonnement d' un cours
    * De l'équateur l'avion s'envole vers le nord.
    * Avec une Terre immobile, l'avion se dirige droit vers le pôle nord en suivant un méridien.
    * Au sol à l'équateur, la vitesse atteint 1667 km/h (pratiquement un demi-kilomètre à la seconde).
    * Vu du sol, l'avion semble se déporter vers l'est à cette vitesse. Du moins, celle-ci décroit avec la latitude.
    Donc l'avion se déplace à 1667 km/h par rapport au sol et donc par rapport à l'air puisque
    "la couche d'air dans laquelle évolue l'avion est immobile par rapport à la Terre"
    Tous les avions sont donc supersoniques ?

    Il sort d'où ce cours ?

  18. #17
    calculair

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Tu as raison sur les effets atmosphériques sur l'avion, mais cela ne supprime pas les effets liées à la rotation de la terre et donc aux effets de la force de Coriolis . Les effets atmosphériques ne sont certainement pas négligeables et dépendent aussi de la météo. Les effets dus au déplacement de l'avion vont dépendre de sa vitesse ( et de sa latitude ) Il n'y a aucunne raison que l'effet AIR soit égal à l'effet Coriolis du a la vitesse. Par ailleurs sur un avion de ligne ayant un long rayon d'action , l'effet est amplifié par la longueur du trajet ou le temps de vol.


    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    Un avion de tourisme qui vole cap au Nord près de l'équateur à 200 km/h pendant une heure subira couramment dans les Alizés une dérive de 20 km vers l'Est tandis que le calcul de "l'effet Coriolis" conduirait à une dérive nulle.

    Un avion de ligne volant à 850 km/h cap au Nord pendant une heure dans le Jetstream polaire (soufflant à 200 km/h vers l'Est à 60° de latitude) subira 200 km de dérive vers l'Est, tandis que le calcul de "l'effet Coriolis" conduirait à une dérive de 200 km vers l'Ouest

    L'effet Coriolis n'a donc aucune pertinence s'agissant d'un avion.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  19. #18
    XK150

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Ici : http://villemin.gerard.free.fr/Scienmod/Coriolis.htm

    Bien , la phrase citée , je l'ai ajoutée pour harmoniciste .

  20. #19
    Sethy

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Euh ... ôtez-moi d'un doute ...

    Dire que l'avions subi une force de Coriolis n'est-il pas un peu simpliste ? S'il se repère aux étoiles, sa trajectoire lui paraîtra tout à fait normale, non ?

    Par contre, effectivement, s'il prend un repère terrestre (où si quelqu'un sur terre observe son mouvement), là, il aura l'impression de subir une force apparente.

  21. #20
    invitef29758b5

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Citation Envoyé par Sethy Voir le message
    Dire que l'avions subi une force de Coriolis n'est-il pas un peu simpliste ?
    Oui , on devrait parler de pseudo force .
    La force vraie , c' est celle qu' il faut exercer pour aller "tout droit" dans le référentiel terre .
    La pseudo force apparaît quand l' avion va "tout droit" dans le référentiel extérieur , donc quand il se laisse dévier dans le référentiel terre .

  22. #21
    gts2

    Re : Avion et force de Coriolis.

    "De l'équateur l'avion s'envole vers le nord.
    * Avec une Terre immobile, l'avion se dirige droit vers le pôle nord en suivant un méridien."
    Le pilote de l'avion se place, tout à fait inconsciemment, dans le référentiel terrestre, donc pour un pilote prendre la direction du Nord est indépendant de la vitesse de rotation de la terre, il suit un méridien.
    On va dire que c'est un pilote à l'ancienne, donc il suit sa boussole.

    "* Au sol à l'équateur, la vitesse atteint 1667 km/h (pratiquement un demi-kilomètre à la seconde)."
    La vitesse de quoi par rapport à quoi ?

    "* Vu du sol, l'avion semble se déporté vers l'est à cette vitesse. Du moins, celle-ci décroit avec la latitude."
    Là je ne comprends pas. Je change de point de vue : Vu de l'avion, le sol semble se déporté vers l'ouest à cette vitesse. Donc le simple fait de quitter le tarmac fait que l'avion prend une vitesse supersonique !

    Aussi
    "Qui subit les forces de Coriolis ? Vents alizés - oui ; Baignoires - non"
    Tout objet en déplacement subit la force de Coriolis, il s'agit ensuite de savoir si cela a une incidence ou non, c'est autre chose.
    Dernière modification par gts2 ; 24/08/2019 à 12h16.

  23. #22
    XK150

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Et la bille sur un plateau tournant : pourquoi sa trajectoire ne reste pas une droite par rapport au plateau ?
    https://amupod.univ-amu.fr/video/021...teau-tournant/

  24. #23
    gts2

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Pour le plateau tournant, c'est plus facile (sauf à se poser des questions sur les forces de contact bille-plateau)
    On raisonne dans le référentiel terrestre, on suppose que c'est un mouvement "libre", y est la direction du lancement
    y(t)=-R+v*t
    x(t)=R*omega*t (la bille est posée sur le plateau, elle a donc initialement une vitesse selon x)

    On change de repère y' et x' lié au plateau :
    y'(t) = y(t)*cos(omega*t) - x(t)*sin(omega*t)
    x'(t) = y(t)*sin(omega*t) + x(t)*cos[omega*t)

    et on obtient les courbes suivantes :
    Nom : bille.jpg
Affichages : 1276
Taille : 6,5 Ko

    Ici le problème est relativement simple, on peut donc raisonner dans un référentiel galiléen puis décrire le résultat dans le repère que l'on veut.
    On utilise Coriolis quand la description galiléenne devient compliquée : essayez de résoudre le pendule de Foucault en référentiel géocentrique !

  25. #24
    calculair

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Bonjour,

    C'est vrai que les effets de Coriolis sont parfois subtil

    Exemple: Calculer la chute d'un corps du sommet de la TFL .....

    On calcule l'écart de vitesse tangentielle entre le sommet et le sol. Le temps de chute va donner l'écart par rapport à la verticale ......

    Mais l'application de Coriolis semble donner une autre réponse ...Pourquoi ...... Moi je sèche vraiment
    Images attachées Images attachées  

  26. #25
    gts2

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Déviation vers l'est exacte et sans Coriolis :
    https://www.udppc.asso.fr/Bupdocarticle/pdf/id/32357

  27. #26
    calculair

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Ton document est interessant, l'erreur dans mon calcul proviendrait que g n'est pas aligné avec la direction de la chute, ce qui induirait cette erreur .....!

    A croire que Coriolis est parfois plus important que l'on pense ....


    Citation Envoyé par gts2 Voir le message
    Déviation vers l'est exacte et sans Coriolis :
    https://www.udppc.asso.fr/Bupdocarticle/pdf/id/32357
    Images attachées Images attachées  
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  28. #27
    invite5fc1946d

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Notez que les effets atmosphériques (sur l'avion) sont eux-mêmes dépendant de Coriolis ^^

  29. #28
    Youri Gagarine

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Citation Envoyé par Damien49 Voir le message
    Notez que les effets atmosphériques (sur l'avion) sont eux-mêmes dépendant de Coriolis ^^
    Tu veux dire que les masses d'air se déplaçant sur les méridiens subissent Coriolis?

  30. #29
    Sethy

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Citation Envoyé par Youri Gagarine Voir le message
    Tu veux dire que les masses d'air se déplaçant sur les méridiens subissent Coriolis?
    Que sont les alizés ?

  31. #30
    calculair

    Re : Avion et force de Coriolis.

    Tout ce qui se déplace sur terre est soumis à Coriolis ......
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

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