La vraie force de coriolis

[mach3]

3. Si on prend une sphère (fixe ou mobile, peu importe si on n'interagit pas avec elle) et qu'on propulse tangentiellement dans n'importe quelle direction un objet, il ne fait pas le tour de la sphère ?
Ce n'est pas ce qu'on voit sur la simulation PERSONN1.

Une raison est que ce n’est pas une sphère mais un ellipsoide dans la simulation. Mais quand bien même, je trouve que l’effet est trop fort. On s’attend quand même à ce que ça oscille ou tourne autour de l’équateur s’il n’y a pas de frottements.

m@ch3
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[mach3]

Autre point, si c'est le mouvement prédit par les équations primitives atmosphérique, ce n’est pas le mouvement de n’importe quel objet qui glisserait sans frottement sur la Terre (quelle soit sphérique ou ellipsoide). C’est le mouvement d’une portion d'atmosphère dans l’atmosphère et ça inclut donc un frottement visqueux de cette portion non pas avec le sol mais avec le reste de l’atmosphère, ainsi qu’une force due au gradient de pression. En tout cas si j’ai bien diagonalisé l’article wiki.

m@ch3

[gts2]

@gts2 : j'ai des problèmes d'interprétation avec les schémas que tu as réalisés.

Réponse imprécise rapide

1. On considère un point (un corps, une "poche d'air" vu que c'est son mouvement qui semble reproduit) sans frottement et donc libre a priori.
Mais on lui as donné initialement une vitesse quasi égale à la vitesse de la terre. Comment justifier que ce corps soit très lié au départ, puis plus du tout ensuite dans la dynamique du mouvement ?

La vitesse initiale était pour répondre à la question de retrouver l'oscillation inertielle en référentiel galiléen.

3. Si on prend une sphère (fixe ou mobile, peu importe si on n'interagit pas avec elle) et qu'on propulse tangentiellement dans n'importe quelle direction un objet, il ne fait pas le tour de la sphère ?
Ce n'est pas ce qu'on voit sur la simulation PERSONN1.

@mach3 a déjà répondu : sur une sphère cela fait bien un tour, mais ici c'est un ellipsoïde.

[OnlineMeteo]

si le point se déplace, le champ de gravitation tourne

Le champ de gravitation g est un champ vectoriel potentiel, propriété de la masse attirante, qui est à l'échelle humaine statique.
La force est l'interaction entre g et l'objet attiré de masse m, P=mg, c'est elle qui tourne en fonction de l'objet attiré.
S'il faut une vitesse tangentielle v de l'objet attiré pour que la force tourne suivant un cercle de rayon R, c'est équivalent à dire qu'il faut une force centrifuge mv²/R u qui s'oppose à P.

Libre à vous de choisir l'oeuf et la poule.
Libre à vous de choisir le référentiel pour ces descriptions.

Je n'insisterai pas, mais ce simple exemple montre pourquoi la dynamique est plus compliquée (et aussi plus ambitieuse) que la cinématique. La cinématique postule les valeurs évidentes par l'observation pour diminuer les calculs, c'est le contraire de la physique fondamentale.

[Nekama]

@gts2 et @mach3 :

* Si on utilise Coriolis dans le référentiel de la terre, même considérée sphérique, on obtient bien une trajectoire circulaire (c'est force centripète...).

* Pour la situation réelle terrestre, je vous rejoins
- Sauf erreur, les 20 km de différence de hauteur entre le pôle et l'équateur, c'est 200 kJ/kg (en énergie potentielle)
ce qui représente quand même un dv/m de l'ordre de 250 m/s (dv = sqrt(2E_m) - vo).
La bulle fait demi-tour vers l'équateur.
- Cependant, pour les mêmes raisons, le pôle devrait être facilement accessible... sauf que la vitesse augmentant très fortement, elle ne peut s'en approcher.

* Pour le choix de la vitesse initiale, il est nécessaire ; mais ce qui m'interpelle c'est plus l'hypothèse que le point (l'objet, la bulle d'air) soit considéré comme sans frottement (libre) mais pas lors du tir.
On modélise plus un canon qui tire un obus, que l'atmosphère qui est entraînée par la terre. (Ou pas ?).

[Nekama]

(...)ce simple exemple montre pourquoi la dynamique est plus compliquée (et aussi plus ambitieuse) que la cinématique.

Je me trompe peut être, mais j'ai l'impression que ce vous dites, c'est que l'analyse traditionnelle est fausse ;
et que vous estimez qu'il y a une force de Coriolis aussi dans un référentiel galiléen.

Si c'est bien cela, quelle est son expression ?
Si son expression contient w, qu'est-ce que w vu que rien ne tourne ?

Ou alors, vous affirmez que si un objet tourne, il faut, dans le référentiel galiléen, rajouter une force de Coriolis.
Mais la force de Coriolis, elle agit sur quoi ? Sur un point de précis de l'objet et elle tourne avec lui ? Et que vaut son expression ?

[JPL]

Je n'insisterai pas,

Tu as déjà dit hier que tu laissais tomber cette discussion. C’était une très bonne idée et tu aurais dû t’y tenir.

[OnlineMeteo]

J'ai meme pas répondu à gts2 sur le sujet du topic mais sur un point de culture générale, preuve que je ne rajouterai rien sur le sujet du topic. Je tiens donc parole.

Par contre, si j'arrete d'en parler, arretez de me relancer personnellement, discutez entre vous ou plaignez-vous aux éditeurs scientifiques qui n'ont pas censuré les gens que je cite à répétition. Je vous donne leur coordonnées si vous voulez.

[gts2]

Si on utilise Coriolis dans le référentiel de la terre, même considérée sphérique, on obtient bien une trajectoire circulaire (c'est force centripète...).

Non, parce que dans ce cas, il faut prendre en compte la force centrifuge, et on obtient une espèce de cycloide.

2. Pour qu'on visualise un cercle il faut qu'à certains moments la vitesse relative du corps soit plus grande puis plus faible que celle de la terre là où il se trouve.
Dans la situation modélisée, on a une vitesse absolue du corps quasi parallèle et un peu supérieure à celle de la terre. Je ne vois pas où et comment, dans un référentiel absolu (où donc un corps glisse sur une sphère), on puisse expliquer que le corps "ralentisse" et que sa vitesse relative soit inférieure à celle de la terre.

Avec les mains, j'ai du mal.

[JPL]

On va arrêter là. Si quelqu’un a une très bonne idée justifiant de continuer, il suffit de m’en avertir par MP.