Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski
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Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski



  1. #1
    migyonne

    Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski


    ------

    Bonsoir à tous,
    j'ai lu un article passionnant concernant l'expérience de la barque de Tsiolkovski:
    http://perso.numericable.fr/gomars2/...rque_tsiol.htm
    Cependant, j'ai encore imaginé un cas assez tordu, dans lequel le lanceur ne pourrait lancer à chaque fois qu'une seule et même pierre, qu'il lancerait à intervalles réguliers:
    Nom : bateau.jpg
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    La pierre ne retomberait donc pas dans l'eau, mais retomberait sur la proue de la barque, celle-ci étant assez longue...
    S'il lançait sa pierre bien horizontalement, à la hauteur de la barque, je suppose que l'effet de recul sera hanilié quand la pierre retombera à la poupe de la barque...(cela ne ferait que du va et viens sur place)
    Mais dans mon cas de figure, le lanceur se positionnerait sur une plateforme, en hauteur, donc.
    Mais il lancerait toujours sa pierre bien horizontalement.
    En ce faisant, je suppose qu'a un moment donné, l'énergie cinétique verticale du projectile sera convertie en énergie potentielle gravitationnelle puis cette énergie potentielle gravitationnelle sera convertie en énergie cinétique verticale.
    Bien sûr, la conservation de l'énergie totale doit toujours être respectée:
    (l'énergie potentielle gravitationnelle sera équivalente à l'énergie cinétique initiale du projectile).
    Cependant, dans sa "conversion", (en fin de course) la pierre aura changé de direction: De horizontal à vertical.
    Je suppose donc que, la pierre tombant a présent verticalement, cet effet n'hanilerait pas, ou peu "l'effet de recul" horizontal et donc que la barque avancerait quelque peu...
    Est ce cohérent?
    Ensuite, un système mécanique rapporterait lentement la pierre au lanceur.(en tout cas, beaucoup moins vite qu'a son lancement.)
    L'énergie cinétique dépendant surtout du carré de la vitesse, je pense que la barque reculerait peu...

    Ce qui m'interpelle un peu dans cet exposé, c'est quand l'auteur dit(pour son exemple):
    "si d’aventure la pierre projetée doit rencontrer un obstacle (un poteau planté au fond de l’eau en arrière de la barque, par exemple),
    sa vitesse vers l’arrière va se trouver annihilée sans pour autant que le mouvement de la barque s’en ressente :
    le CdM commun ne va donc pas demeurer au même point, mais il va migrer vers l’avant, entraîné par le déplacement de la barque…"
    ou encore:
    " les pierres projetée finissent toujours par rencontrer l’eau rapidement, ce qui annihile de fait la plus grande partie de leur vitesse horizontale."
    Je pense que l'auteur, en analogie avec les moteurs de fusées, a voulu plutôt mettre en avant le handicap des contraintes atmosphériques

    Je pense, pour ma part, qu'une fois que quand la pierre vient de quitter la main du lanceur, l'effet "d'action-réaction" venant donc de s'accomplir,
    on se fout si un grand rapace vient ensuite chopper la pierre au vol ou si elle tombe dans l'eau, non?
    Je peux me tromper: Je suis un peu nul en physique.
    Merci pour vos réponses!

    -----
    J'ai cent graines dans ma besace; je les mange ou je les plante??

  2. #2
    calculair

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    le bateau subit la force de réaction au lancement de la pierre

    si la pierre tombe sur le bateau mais à une hauteur inférieure sa vitesse horizontale est restée la même et donc si elle est stoppée en restant sur le bateau sa quantité de mouvement sera absorbée par la barque donc au total les quantités de mouvement s'annule
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  3. #3
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Salut,

    Bor...., j'avais mis plein d'explications et j'ai tout perdu en faisant une erreur de copier coller. Tant pis je remet en plus bref et puis la suite.

    La trajectoire dessinée est très mauvaise (on dirait le tir de boulet dans la tapisserie de Bayeux ) : la fin n'est pas du tout verticale. La trajectoire est une parabole.
    Ce qui rend l'explication de calculaire plus flagrante.

    Notons qu'en cas de frottement le boulet va voir sa vitesse horizontale diminuer (le vertical n'a guère d'importance sauf le risque de chavirer ). Et donc le bateau va un peu avancer. En fait la quantité de mouvement a diminué mais elle a été communiquée à l'air qui lui recule. Ca revient à souffler pour avancer. Mais à énergie égale ce serait plus efficace avec un ventilateur (un boulet est quand même aérodynamiquement pas trop mauvais, même si une flèche c'est mieux ou encore les trains avec leur Cx fabuleux comparé à nos bagnoles). Notons que ramener le boulet doucement ne change rien car le bateau se décale moins vite mais plus longtemps, dans tous les cas en l'absence de frottement le centre de masse bateau + boulet va rester au même endroit. Avec frottements ce qui reste immobile est le Cdm bateau + boulet + air.

    Et de fait ici c'est un peu trompeur :

    Citation Envoyé par migyonne Voir le message
    "si d’aventure la pierre projetée doit rencontrer un obstacle (un poteau planté au fond de l’eau en arrière de la barque, par exemple),
    sa vitesse vers l’arrière va se trouver annihilée sans pour autant que le mouvement de la barque s’en ressente :
    le CdM commun ne va donc pas demeurer au même point, mais il va migrer vers l’avant, entraîné par le déplacement de la barque…"
    ou encore:
    " les pierres projetée finissent toujours par rencontrer l’eau rapidement, ce qui annihile de fait la plus grande partie de leur vitesse horizontale."
    En fait même dans le cas du piquet le Cdm reste immobile mais c'est le Cdm du bateau + boulet + piquet (donc toute la planète). La planète .... recule un peu, mais vu sa masse, c'est totalement imperceptible

    Citation Envoyé par migyonne Voir le message
    Je pense que l'auteur, en analogie avec les moteurs de fusées, a voulu plutôt mettre en avant le handicap des contraintes atmosphériques
    Pas dans ce curieux exemple. Mais l'atmosphère est évidemment une contrainte. Mais pour les fusées ce n'est pas la pire : la pire c'est la gravité. C'est dur de quitter le plancher des vaches L'atmosphère est même utile pour la rentrée (freinage aérodynamique). C'est d'ailleurs pour ça qu'atterrir sur Mars est si difficile : bien que plus petite sa gravité est suffisante pour qu'un objet s'y écrase violemment et des fusées de freinage ne le ralentissent pas assez (sauf quantité de carburant prohibitive). Et l'atmosphère de Mars est ténue : le freinage aérodynamique (frottements puis parachute) est insuffisant aussi. Faut tout combiner. C'est sans doute la pire planète pour atterrir !!!! (c'est plus facile sur Vénus qui a une atmosphère épaisse mais là c'est la pression et la température qui bousille les sondes, mais au moins on sait y atterrir facilement et sur Mercure ou la Lune de petites fusées de freinage suffisent. La difficulté pour Mercure c'est surtout de ralentir les sondes car elles accélèrent en étant attirée par le Soleil).

    Mais la fin de ta remarque est vraie. Si on jette juste le boulet/pierre, le bateau se met en route, et ma foi, peu importe ce qui arrive à la pierre.
    Note qu'à la place d'un rapace ça peut être le Grand Moineau mais bon il est mort dans le sanctuaire de Baelor (Games of Thrones)
    Dernière modification par Deedee81 ; 16/05/2023 à 06h57.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  4. #4
    XK150

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Oui , ce n'est pas parce que la trajectoire de la balle se modifie sous l'effet de la gravité qu'elle perd sa vitesse horizontale de départ , qui est évidemment plus grande que celle de la barque .
    Le dessin est trompeur et votre 5 ème ligne de raisonnement est fausse et ne veut rien dire .
    Vous ne pouvez pas ignorer le devenir de la pierre si elle retombe sur le bateau . ( Vous pouvez vous demander ce qu'elle devient en tombant dans l'eau du lac ...).

    Dans le même ordre d'idée théorique : de la neige qui tombe verticalement sur une barque , ralentit cette barque ...Car la neige doit maintenant acquérir une vitesse horizontale qu'elle ne possédait pas .

    Réponse après calculair ...
    Dernière modification par XK150 ; 16/05/2023 à 07h15.
    Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Citation Envoyé par XK150 Voir le message
    Dans le même ordre d'idée théorique : de la neige qui tombe verticalement sur une barque , ralentit cette barque ...Car la neige doit maintenant acquérir une vitesse horizontale qu'elle ne possédait pas .
    Ca marche aussi avec la pluie

    Ceci dit l'effet est minime (et probablement impossible à mesurer en pratique vu qu'il y a toujours des frottements, des courants, du vent.... Sauf avec d'infinies précautions peut-être avec un mini bateau)
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  7. #6
    migyonne

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Merci pour vos réponses!
    En effet, mon dessin n'est pas tout à fait représentatif, mais c'était juste pour montrer "l'idée générale"...
    J'ai refais depuis quelques calculs plus sérieux et plus proche de la réalité.
    Les bases sont: pierre = 5Kg vitesse initiale du lancé de la pierre = 10 m/s
    Une des conditions pour que la pierre retombe bien verticalement, c'est que le lanceur doit évidement prendre de la hauteur...
    Vu que mon lanceur lance le projectile horizontalement et en supposant que la vitesse initiale est de 10 m/s, on a :
    h = (10^2)/(2*9.81) = 5.1
    Donc, le projectile doit être lancé depuis une hauteur de 5.1 mètres minimum pour tomber verticalement en fin de course.
    Apparemment, a ce moment, l'énergie cinétique horizontale de la pierre sera nulle, mais elle conservera une énergie cinétique verticale juste avant d'atteindre le sol.
    C'est comme si le lanceur lançait une flèche du haut d'une falaise, celle-ci se planterait bien verticalement dans le bois de la poupe de la barque.
    Pour chipoter, en vérité, pas tout à fait: le bateau a avancé un peu, suite à la réaction du lancé...
    Un peu, comme vous dites, la pluie qui tombe sur une voiture en mouvement...la queue de la flèche serait donc un peu inclinée vers l'arrière.
    On peut supposer que la chute de la pierre arrête finalement la barque.
    (peut-être pas complètement, faudra que j'approfondisse, là...)
    Ha, j'ai oublié de vous indiquer que la pierre parcourt environ 10,2 mètres avant de toucher la poupe de la barque.
    (non, c'est pas encore une péniche!)

    Quant a la conséquence de l'effet du lancé, si je reprend l'exemple du site, je lis:
    " Prenons cette masse totale comme 250 Kg. (bateau+lanceur+pierre)
    Comme la pierre est 50 fois plus légère (5 Kg) que la barque complète (250 Kg),
    c’est donc un gain de vitesse de 50 fois plus faible que 10 m/s que va cumuler la barque à chaque lancer de pierre (soit 0,2 m/s)"

    Quand au système de retour de la pierre vers le lanceur, j'avais pensé à un système assez "soft" pour finalement me tourner vers un système plus "bourrin", a l'image, comme vous dites, du marin qui souffle dans sa voile, ou du boulet de canon tiré a l'intérieur d'un wagon: C'est a dire une force horizontale au résultat nul quant au retour de la pierre.
    Arrivée au pied de sa tour, Le lanceur n'a plus qu'a hisser la pierre bien verticalement en haut de sa tour pour retenter un lancer...
    Qu'en pensez- vous?
    Il va avancer ou pas, ce satané bateau?
    J'ai cent graines dans ma besace; je les mange ou je les plante??

  8. #7
    XK150

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Non , c'est faux : au bout de 10 m , parcouru en 1 s , la pierre a perdu 5.1 m d'altitude .
    Ce qui ne veut pas dire qu'elle tombe verticalement ( par rapport à quoi ?) : elle amorce le début d'un arc de parabole .

    Bis repetita des 3 intervenants : elle conserve sa vitesse horizontale de 10 m/s pour l'éternité ( puisque les hypothèses ne font pas intervenir de résistance de l'air ).
    Et la vitesse verticale augmente constamment .

    Petit exercice réservé à vous seul : migyonne

    Situé à l'arrière d'un bateau qui avance à 10 m/s , un passager tire bien verticalement une balle de revolver ;
    le parcours montée plus descente de la balle dure 5 s . Question : la balle retombe à combien de m du bateau ?
    Dernière modification par XK150 ; 17/05/2023 à 18h55.
    Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18

  9. #8
    XK150

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    J'aurai dû ajouter après ma 4 ème ligne : problème classique de la bombe lâchée par un avion .
    - La bombe ne tombe jamais verticalement ( par rapport au sol ) .
    Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18

  10. #9
    migyonne

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Merci à XK150 et à tous, j'ai finalement compris le principe.
    En ce qui concerne la balle, elle doit retourner pil poil dans le fût du révolver, puisque bateau et balle
    vont a la même vitesse horizontale.
    (Je n'ai pas eu de mal, je me suis inspiré d'une de vos discution sur une autre partie du forum datant de 2017!)
    Avouez que n'est pas tout à fait intuitif, au début...
    Tenez, par exemple, pourquoi ne voit t'on pratiquement que des cratéres d'impacts bien circulaires, sur la Lune?
    Comme si toutes les météorites tombaient "bien droites" dessus.(en plus, la Lune n'a pas d'atmosphere pour "dévier" leur trajectoire...)
    Certains de ces cratères devraient êtres précédés de gigantesques canyons...
    Et voila, je me repose des questions!
    J'ai cent graines dans ma besace; je les mange ou je les plante??

  11. #10
    stefjm

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Bonjour,

    Intuitif ou pas dépend du degré de compréhension de la modélisation.
    Le principe général est l'inertie de la grandeur considérée, ici la vitesse, qui ne peut subir de discontinuité, conserve donc sa valeur si la force est nulle et qui s'écrit sous différentielle en petite variation à la physicienne sous la forme :

    avec

    Avec la vitesse au coup d'après, la vitesse au coup d'avant, la force, la masse, la durée considérée, la variation de vitesse.

    On a exactement le même principe avec la conservation de la position
    avec

    Si la vitesse est nulle, la position ne change pas.
    Si la force est nulle, la vitesse ne change pas (C'est le théorème de l'énergie cinétique, si la vitesse change, il y a une force qui travaille.).

    On retrouve ce même principe pour la tension aux bornes d'un condensateur les pattes en l'air : Constante (et potentiellement dangereuse)


    ainsi que pour le courant d'une bobine supra court-circuitée sur elle même : Constant.


    Cordialement
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  12. #11
    migyonne

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Bonsoir à tous!
    Petite précision pour XK150:
    Après mûres réflexions, finalement, la balle ne retombera jamais dans le canon,
    puisque l'instant du tir, le bateau s'est allégé du poids de la balle et celui-ci à sûrement dû, a ce moment, avancer
    "un peu plus vite"...
    Mais j'ai compris le principe et... je peux aussi me tromper.
    J'ai cent graines dans ma besace; je les mange ou je les plante??

  13. #12
    XK150

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Avant de commencer à pinailler les effets secondaires des corrections , il faut comprendre et répondre aux questions au premier degré .
    D'où les erreurs de raisonnement dans vos premiers posts .
    La composition vectorielle des vitesses est une source inépuisable d'exercices , comme la traversée des rivières par une barque , ou les lâchers de bombes , avec avion en piqué , c'est mieux ... .
    Intuition et physique ne font pas souvent bon ménage .
    Il existe des méthodes , toujours les mêmes , pour résoudre tout cela correctement ( terminale ou math sup ).
    Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18

  14. #13
    calculair

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Pour être aussi précis que possible mais en négligeant les phènomènes parasites

    1) au moment du lancemenent considèrerons la massa M de la barque et m ma masse du boulet

    La conservation la quantité de mouvement MV +mv = 0 ou V ( de ma barque = V = - mv / M ) cette vitesse es acquise durant le vol du boulet.

    On neglige les pertes dues à la résistance du bateau dans l(eau et la résistance de l'air sur le boulet

    au moment ou le bolet tombe sur le bateau sa vitesse horizontale des toujours v ( perte due à la résistance de l'air négligée ) Le boulet a une vitesse verticale perpendiculaire à v

    on neglige le couplage éventuel de l'impact du boulet sue le bateau et de l'effet de réaction de la coque sue les vitesses horizontales ce couplage est difficile à mesurer

    au moment du contact du boulet sur le bateau on aura la aussi conservation des quantités de mouvement MV + mv = MV+ M(dV) +m avec dV = (MV + mv- m )/M = V + m ( v -1 )/M



    Citation Envoyé par migyonne Voir le message
    Bonsoir à tous,
    j'ai lu un article passionnant concernant l'expérience de la barque de Tsiolkovski:
    http://perso.numericable.fr/gomars2/...rque_tsiol.htm
    Cependant, j'ai encore imaginé un cas assez tordu, dans lequel le lanceur ne pourrait lancer à chaque fois qu'une seule et même pierre, qu'il lancerait à intervalles réguliers:
    Pièce jointe 479319
    La pierre ne retomberait donc pas dans l'eau, mais retomberait sur la proue de la barque, celle-ci étant assez longue...
    S'il lançait sa pierre bien horizontalement, à la hauteur de la barque, je suppose que l'effet de recul sera hanilié quand la pierre retombera à la poupe de la barque...(cela ne ferait que du va et viens sur place)
    Mais dans mon cas de figure, le lanceur se positionnerait sur une plateforme, en hauteur, donc.
    Mais il lancerait toujours sa pierre bien horizontalement.
    En ce faisant, je suppose qu'a un moment donné, l'énergie cinétique verticale du projectile sera convertie en énergie potentielle gravitationnelle puis cette énergie potentielle gravitationnelle sera convertie en énergie cinétique verticale.
    Bien sûr, la conservation de l'énergie totale doit toujours être respectée:
    (l'énergie potentielle gravitationnelle sera équivalente à l'énergie cinétique initiale du projectile).
    Cependant, dans sa "conversion", (en fin de course) la pierre aura changé de direction: De horizontal à vertical.
    Je suppose donc que, la pierre tombant a présent verticalement, cet effet n'hanilerait pas, ou peu "l'effet de recul" horizontal et donc que la barque avancerait quelque peu...
    Est ce cohérent?
    Ensuite, un système mécanique rapporterait lentement la pierre au lanceur.(en tout cas, beaucoup moins vite qu'a son lancement.)
    L'énergie cinétique dépendant surtout du carré de la vitesse, je pense que la barque reculerait peu...

    Ce qui m'interpelle un peu dans cet exposé, c'est quand l'auteur dit(pour son exemple):
    "si d’aventure la pierre projetée doit rencontrer un obstacle (un poteau planté au fond de l’eau en arrière de la barque, par exemple),
    sa vitesse vers l’arrière va se trouver annihilée sans pour autant que le mouvement de la barque s’en ressente :
    le CdM commun ne va donc pas demeurer au même point, mais il va migrer vers l’avant, entraîné par le déplacement de la barque…"
    ou encore:
    " les pierres projetée finissent toujours par rencontrer l’eau rapidement, ce qui annihile de fait la plus grande partie de leur vitesse horizontale."
    Je pense que l'auteur, en analogie avec les moteurs de fusées, a voulu plutôt mettre en avant le handicap des contraintes atmosphériques

    Je pense, pour ma part, qu'une fois que quand la pierre vient de quitter la main du lanceur, l'effet "d'action-réaction" venant donc de s'accomplir,
    on se fout si un grand rapace vient ensuite chopper la pierre au vol ou si elle tombe dans l'eau, non?
    Je peux me tromper: Je suis un peu nul en physique.
    Merci pour vos réponses!
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  15. #14
    FC05

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Le truc c'est que dans la réalité ça doit fonctionner à cause des frottements de l'air.
    En fait c'est certainement une des façons les plus inefficaces de projeter de l'air en arrière.
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  16. #15
    MissJenny

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Citation Envoyé par FC05 Voir le message
    Le truc c'est que dans la réalité ça doit fonctionner à cause des frottements de l'air.

    En fait c'est certainement une des façons les plus inefficaces de projeter de l'air en arrière.
    les frottements sur l'eau sont plus efficaces. C'est pourquoi on trempe les rames dans l'eau au lieu de les agiter dans l'air.

  17. #16
    FC05

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Citation Envoyé par MissJenny Voir le message
    les frottements sur l'eau sont plus efficaces. C'est pourquoi on trempe les rames dans l'eau au lieu de les agiter dans l'air.
    J'ai pas dit que c'était efficace ... mais si il y a plein de choses dans l'eau ça reste une solution.

    https://fr.wikipedia.org/wiki/Hydroglisseur
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  18. #17
    migyonne

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Bonsoir !
    Excusez-moi XK150 si j'ai semblé vous froisser, mais c'est suite à la leçon que vous m'avez démontré que j'en ai déduit cette hypothèse annexe.
    Donc, je pense que c'est tout à votre honneur si je l'ai émise.
    Et quand j'ai marqué "je peux aussi me tromper", je voulais mettre "je peux encore ici me tromper". Désolé.
    En tout cas, j'espère que vous comprendrez que je ne remet nullement vos connaissances en questions. (de tous, d'ailleur)

    Je me disais, dans un autre questionnement:
    La pierre ayant déjà fait le travail de faire avancer le bateau,
    elle n'a pas envie de parcourir la même longueur que si elle avait été lancée sur la terre ferme...
    (Certes, la rotation de la Terre serait affectée, mais bon...)
    Je veux mettre par là une notion de travail effectué, peut-être de transfert d'énergie...?
    Je pense cela car j'ai vu des clichés de photos de fusée à eau ou l'on voit des "grappes d'eau" "stationner" a la sortie de la "tuyère" et même accompagner l'ascension de la fusée comme si cette eau se disait: "On à fait le job, on est libre à présent".
    Cela doit être moins pertinent avec des gaz, quoi que je pense aussi à l'expansion rapide des gaz dans tous les sens (opposés a l'éjection, bien entendu)
    une fois éjectés et dont la vitesse décroit rapidement.
    Je pense que cela doit faire des calculs empiriques!
    De plus, on se fout généralement de la vitesse des gaz après l'éjection... dans quel but, n'est-ce pas?
    Pour ma part, je trouve intéressant d'étudier ces forces mises en jeu, c'est à dire:
    gaz ou masse éjectée - masse déplacée - état du gaz final...
    Qu'en pensez-vous?
    J'ai cent graines dans ma besace; je les mange ou je les plante??

  19. #18
    FC05

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    En vrac.

    La pierre n'a aucune "envie".
    Sur une photo, normal que les choses soient stationnaires.
    Si à la fin de la poussé de l'eau est éjectée vers le bas à 1 m/s alors que la fusée va à 7 m/s, l'eau vas où ?


    La physique ne repose pas sur des observations sensorielles mais sur des mesures.
    La physique ne repose pas sur des croyances mais sur des modèles finement liés aux mesures.
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  20. #19
    XK150

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Merci à FC05 .

    La physique n'est pas du Shakespeare .
    Je ne suis pas froissé , tout au plus un peu agacé ... Et parfois , il faut remettre les pendules à l'heure ..
    A partir de la 5 ème ligne , je ne lis plus votre dernier message , c'est du flood pseudo-scientifique .

    Vous voulez parlez travail , énergie ??? ... Très bien .

    Revenez avec un énoncé clair , accompagné d'un dessin représentatif , avec des données , avec les bonnes unités et on verra ce que l'on peut faire de façon justifiée .
    Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18

  21. #20
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Salut,

    Citation Envoyé par XK150 Voir le message
    La physique n'est pas du Shakespeare .
    C'est pas gentil pour Shakespeare

    Migyonne,

    En dehors des remarques de FC05, moi j'ai surtout trouvé le message décousu, partant un peu dans tous les sens, manquant de clarté. C'est vraiment du gloubiboulga. (même si la pierre qui n'a pas envie m'a amusé)
    Et donc je comprend la réaction de Xk150

    Il serait donc bien de :
    - faire attention à ta manière de rédiger. Ca doit être clair, précis, rigoureux.
    - les conseils de Xk150 sont juste : faire un dessin, préciser les données, les unités....

    Sinon on (tu) ne s'en sortiras pas et cette discussion ne servira qu'à frustrer et énerver tout le monde (toi inclut).

    Merci,
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  22. #21
    migyonne

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Bonsoir à tous,
    Vous avez raison: il faut que j'arrête d'expliquer pourquoi je m'interroge sur certains fait et donc, à en venir directement aux questions.
    (mais ce sera moins drôle)
    Je m'excuse.
    En résumé, mes questions reformulées seraient donc les suivantes:

    1) (Dans les deux cas, la pierre est lancée à une vitesse initiale de 10 m/s.)
    Une fois aussitôt lancée du bateau et sachant que son énergie cinétique a contribuée a faire avancer le bateau,
    La pierre subirait t'elle une décélaration de sa vitesse,( par rapport a un lancé identique, mais effectué sur le quai?).

    2) A la sortie de la tuyère d'un réacteur, les gaz ayant affaire à un divergent, subissent t'ils aussitôt une décélération?
    (Effet Venturi...)
    Merci beaucoup pour vos réponses. Bonne soirée
    J'ai cent graines dans ma besace; je les mange ou je les plante??

  23. #22
    FC05

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    1) Une décélération oui à cause des frottements de l'air mais exactement la même que si elle était lancée du quai.

    2) Les gaz sont accélérés dans le divergent, Venturi ne s'applique qu'aux fluides incompressibles (ça marche pour les gaz à condition qu'ils ne soient pas trop près de la vitesse du son).
    Ce qui se passe après, on s'en fout, le gaz n'a plus d'action sur la fusée, tant qu'il ne soulève pas des trucs qui retombent sur la fusée ... mais ça n'arrive jamais ??
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  24. #23
    migyonne

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Bonsoir,
    Finalement, je pense que les gaz perdent de leur vélocité en faisant du froid ou, dit plus "scientifiquement":

    Une fois éjectés, une partie de l'énergie cinétique des gaz éjectés est transformée en énergie thermique (négative, dans ce cas précis...)
    les gaz perdant par ce fait une certaine vélocité.(conservation de l'énergie, non?)

    Le but est a comparer cette énergie avec l'énergie cinétique du phénomène d'action-réaction.

    Bon, la pierre (un solide, donc), serait plus facile a "récupérer" que des gaz, afin de garder toujours la même masse du mobile... quoi que...
    J'ai cent graines dans ma besace; je les mange ou je les plante??

  25. #24
    gts2

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Citation Envoyé par migyonne Voir le message
    Une fois éjectés, une partie de l'énergie cinétique des gaz éjectés est transformée en énergie thermique (négative, dans ce cas précis...)
    les gaz perdant par ce fait une certaine vélocité. (conservation de l'énergie, non?)
    S'il y a conservation de l'énergie, la perte d'énergie cinétique conduit à une augmentation d'énergie thermique, en "faisant du chaud".
    Il n'y a pas que la conservation de l'énergie mais aussi de la quantité de mouvement, elle passe où ?

  26. #25
    calculair

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Bonjour

    Différence entre lancement de la pierre depuis le bateau ou sur le quai

    1) lancemencement depuis e bateau de masse Mb de la pierre de masse Mp ou V p est la vitesse de la pierre et VB vitesse du bateau
    Mb Vb + MpVp =0 si avant le lancement VP et Vb = 0

    2 lancement depuis le quai avec MM masse de la terre

    MM dVm +mpVp = 0 dVp variation de la vitesse tangentielle de la terre


    il faut ajouter la conservation de l'énergie pour résoudre




    Citation Envoyé par migyonne Voir le message
    Bonsoir à tous,
    Vous avez raison: il faut que j'arrête d'expliquer pourquoi je m'interroge sur certains fait et donc, à en venir directement aux questions.
    (mais ce sera moins drôle)
    Je m'excuse.
    En résumé, mes questions reformulées seraient donc les suivantes:

    1) (Dans les deux cas, la pierre est lancée à une vitesse initiale de 10 m/s.)
    Une fois aussitôt lancée du bateau et sachant que son énergie cinétique a contribuée a faire avancer le bateau,
    La pierre subirait t'elle une décélaration de sa vitesse,( par rapport a un lancé identique, mais effectué sur le quai?).

    2) A la sortie de la tuyère d'un réacteur, les gaz ayant affaire à un divergent, subissent t'ils aussitôt une décélération?
    (Effet Venturi...)
    Merci beaucoup pour vos réponses. Bonne soirée
    Dernière modification par calculair ; 05/07/2023 à 07h11.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  27. #26
    migyonne

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Moi:
    Pour ma part, je trouve intéressant d'étudier ces forces mises en jeu, c'est à dire:
    gaz ou masse éjectée - masse déplacée - état du gaz final...
    Qu'en pensez-vous?
    FC05:
    La physique ne repose pas sur des observations sensorielles mais sur des mesures.
    La physique ne repose pas sur des croyances mais sur des modèles finement liés aux mesures.
    Hummm !
    Heureusement, en voyant ces vidéos, je ne suis pas le seul a me poser des questions...
    https://youtu.be/hex0PTPjm-A
    Point intéressant, pour ma part = 8:52 dans la 1ere vidéo.
    1:59 dans la 2eme partie.
    ou le narrateur dit que la pression à la sortie de la tuyère est inférieure a l'atmosphère environnante. Surprenant, non?
    J'ai cent graines dans ma besace; je les mange ou je les plante??

  28. #27
    calculair

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Bonjour

    La pression est liée à l'effet venturi de la tuyère

    Le débit massique des gaz à la sortie de la chambre de combustion est A1 d V1 ( A section de la tuyère d densité des gaz V1 vitesse des gaz )

    a la sortie de la tuyère il y a conservation débit massique A2d V2 = A1 d V1 donc V1/V2 = A1 /A2

    le théorème de Bernoulli nous dit que P1 +1/2 d V2*V2 = P2 +1/2 d V1*V1 ( P1 et P2 pression )

    alors P1-P2 = 1/2 d V2*V2 ( 1- A2*A2 / ( A1*A1) )

    Donc il n'y a rien d'étonnant que la pression en sortie soit plus faible que la pression atmosphérique , cela dépend des sections de la tuyère entre la sortie de la chambre de combustion et celle an sortie du divergeant..
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  29. #28
    antek

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Ce qui est contre-intuitif est la présence d'une poussée avec une pression inférieure à l'ambiante.

    Mais on s'éloigne de la barque du doux illuminé . . .
    L'électronique c'est comme le violon. Soit on joue juste, soit on joue tzigane . . .

  30. #29
    calculair

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    bonjour,

    avec un minimum de compréhension du principe fondamental de la dynamique et de l'action = réaction on comprend que la fusée ne s'appuie pas sur l'air pour créer sa poussée

    la poussée est due a l'accélération des gaz de combustion poussée = masse éjectée par seconde x vitesse d'éjection

    comme la vitesse de gaz et nulle avant combustion on a bien, p = M dV/dt .

    Il faut donc pour une masse carburant consommée par seconde obtenir la vitesse d'éjection la plus rapide que possible.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  31. #30
    grosboul

    Re : Petite variante de l'expérience de la barque de Tsiolkovski

    Bonjour,
    Citation Envoyé par migyonne Voir le message
    le bateau s'est allégé du poids de la balle et celui-ci à sûrement dû, a ce moment, avancer
    "un peu plus vite"...
    En quoi l'allègement du bateau a t-il créé une accélération de celui-ci, même infime, compte tenu que la balle a été tirée, selon l'hypothèse, exactement verticalement ? (et qu'il n'est pas tenu compte des frottements, d'eau ou d'air).

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