Composition des vitesses

[Mickey-l.ange]

Bonjour,

Soit un observateur fixe qui regarde passer un train.
Pour lui, une personne qui se déplace dans le couloir du train vers l'avant ou l'arrière du train se déplace à la vitesse du train augmentée ou diminuée de la vitesse de la personne en déplacement.

Imaginons un archer dans le dernier wagon qui tire une flèche à l'horizontale vers l'arrière.
Tandis que le train s'éloigne, que voit l'observateur fixe ?
- Si la vitesse du train est supérieure à celle de la flèche, ne voit-il pas la flèche reculer ?
- Si la vitesse du train est rigoureusement égale à celle de la flèche, ne voit-il pas la flèche ni avancer ni reculer, comme semblant "flotter", et simplement descendre lentement et parallèlement à elle-même vers le sol ?
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[Deedee81]

Salut,

Tout est juste. Petit détail :

- semblant "flotter", et simplement descendre lentement et parallèlement à elle-même vers le sol ?

Note qu'elle ne tombe pas doucement mais comme n'importe quel objet en chute libre (en négligeant les frottements).

Pour l'archer aussi, si ce n'est que pour lui la vitesse de sa flèche est fort élevée et la distance horizontale parcoure assez grande, l'impression qu'elle ne tome pas vite n'est que ça : une impression.

Une balle de révolver aussi tombe (dans la direction verticale) en chute libre. Ca peut même être dangereux (quand on tire verticalement la balle retombe à vitesse assez modérée car elle grimpe vraiment haut et les frottements ne sont pas négligeable, mais tirée en oblique (disons à 45°).... il y a déjà eut des tués par balle perdue à cause de ça. J'avais vu un tel témoignage d'un policier américain) et je connais un cas personnel où c'est pas passé loin (mais là la chute avait été faible, la balle n'avais pas parcouru une très grande distance). Les tireurs d'élite connaissent bien ça et tiennent compte de cette chute pour des tirs longue distance.

[Resartus]

Bonjour,
la réponse est oui aux deux questions, pour la vitesse.
Mais l'empennage de la fléche est conçu pour qu'elle reste à peu prés horizontale seulement si elle a une vitesse vers l'avant par rapport à l'air.
Si elle a une vitesse nulle, la pointe qui est plus lourde va la faire pivoter vers l'avant.
Et si elle a une vitesse vers l'arrière, le frottement de l'air va en outre la faire ralentir rapidement

[Deedee81]

Croisement très complémentaire. Mas flèche était plus simple

[A voir en vidéo sur Futura]

[Mickey-l.ange]

Merci à vous deux.
L'idée d'une flèche qui ni avance ni recule, ou même recule, me fascine.
Les ordres de grandeur des 2 vitesses sont les mêmes (train et flèche).

[Deedee81]

C'est vrai que dans le langage courant "la flèche recule", c'est clair que ça fait bizarre

[stefjm]

Edit : croisement Deedee81
Je vous conseille d'essayer cela : https://aerokart.com/fr/chute-libre
Ou bien encore de naviguer avec un catamaran sans bouger par rapport à la cote parce que le courant de marée est contraire au déplacement.

[Resartus]

RE,
Je rectifie une bêtise que j'ai écrite

Si elle a une vitesse nulle, la pointe qui est plus lourde va la faire pivoter vers l'avant.

C'est uniquement parce que le freinage de l'air sur l'arrière est plus grand qu'elle va pivoter. Dans le vide, elle tomberait en conservant son orientation horizontale

[Mickey-l.ange]

C'est vrai que dans le langage courant "la flèche recule", c'est clair que ça fait bizarre

Donc elle suit une trajectoire parabolique vers l'arrière...

C'est digne de Nolan.

[stefjm]

En l'absence de frottements, toute trajectoire de chute est une parabole ou une droite.

[Deedee81]

En l'absence de frottements, toute trajectoire de chute est une parabole ou une droite.

Et en plus une parabole est une parabole dans les deux sens

[Mickey-l.ange]

En l'absence de frottements, toute trajectoire de chute est une parabole ou une droite.

Oui, mais une parabole de chute en marche arrière, j'ai rarement vu...

C'est vrai que dans le langage courant "la flèche recule", c'est clair que ça fait bizarre

Voilà, c'est pour cela que j'ai posé la question.
Cela me semblait logique, mais, plus encore, l'idée d'une flèche "stationnaire", qui n'avance ni ne recule, et qui descend verticalement tout en restant grosso modo horizontale, j'avais du mal à me figurer la chose.

[stefjm]

Oui, mais une parabole de chute en marche arrière, j'ai rarement vu...

Et pourtant...
Testez la chute libre en soufflerie!
C'est assez fun.

[coussin]

- Si la vitesse du train est rigoureusement égale à celle de la flèche, ne voit-il pas la flèche ni avancer ni reculer, comme semblant "flotter", et simplement descendre lentement et parallèlement à elle-même vers le sol ?

Expérience classique bien que assez difficile à réaliser correctement : https://youtu.be/BLuI118nhzc?si=Mhztk4nMYosnzc38

[Mickey-l.ange]

Et pourtant...
Testez la chute libre en soufflerie!
C'est assez fun.

Oui, ça semble vous avoir marqué !

[Mickey-l.ange]

Expérience classique bien que assez difficile à réaliser correctement : https://youtu.be/BLuI118nhzc?si=Mhztk4nMYosnzc38

Ah oui, merci pour la video.

[stefjm]

Oui, ça semble vous avoir marqué !

C'est assez révélateur de l'aspect relatif de la vitesse.
Au Palais de la Découverte, à Paris, il y a un manège où on joue au ballon dessus et c'est assez éclairant aussi pour les rotations!

[Deedee81]

Salut,

C'est assez révélateur de l'aspect relatif de la vitesse.
Au Palais de la Découverte, à Paris, il y a un manège où on joue au ballon dessus et c'est assez éclairant aussi pour les rotations!

Je connais

D'une manière générale, rien de tel que "mettre la main à la pâte" pour comprendre le sens physique de toutes sortes de choses.

[stefjm]

Et à Bruxelles, il y a un pipi parabole célèbre.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Manneken-Pis

Qui pisse au vent, se rince les dents.

[Deedee81]

Et à Bruxelles, il y a un pipi parabole célèbre.

Et lors de fêtes il pisse de la gueuze

Mais l'exemple reste bon car clairement tout ça n'est pas intuitif. Un exemple célèbre est la tapisserie de Bayeux où on voit un canon qui tire un boulet et la trajectoire est dessinée. Le boulet monte en ligne droite en diagonale puis fait une petite courbe et tombe verticalement.
(on en trouve plein mais celui que j'ai en tête je retrouve pas, c'est peut-être pas cette tapisserie ? Enfin, bon, peu importe)

[le_STI]

Salut

Oui, mais une parabole de chute en marche arrière, j'ai rarement vu...


Voilà, c'est pour cela que j'ai posé la question.
Cela me semblait logique, mais, plus encore, l'idée d'une flèche "stationnaire", qui n'avance ni ne recule, et qui descend verticalement tout en restant grosso modo horizontale, j'avais du mal à me figurer la chose.

C'est probablement la forme de la flèche qui te perturbe (une pointe à une extrémité, un empennage à l'autre), mais remplace l'archer par un gamin avec un lance-pierre et ça te semblera probablement plus "naturel"

[Resartus]

Bonjour,

. Le boulet monte en ligne droite en diagonale puis fait une petite courbe et tombe verticalement.

Pas forcément plus faux qu'une parabole, parce que avec la résistance de l'air, la trajectoire d'un obus à grande vitesse initiale est très dissymétrique. Voir les courbes ici par exemple :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Trajec...7un_projectile

[Deedee81]

Ah ben ça

Alors ils (au Moyen-Age) ils étaient plus malin que moi.

Merci Resartus