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 Monsieur de Coriolis

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Michel99



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MessageSujet: Re: Monsieur de Coriolis   Jeu 4 Sep 2008 - 14:00

... Ils sont sûrement tombés dans un trou d'eau ou de boue gelée. ...
Vu que, en prime, ils ont été récupéré fort bien conservés c'est tout à fait probable.
Clap clap clap à Narducio pour un mystère aussi aisément résolu.

Il y-avait aussi une histoire dans les tempètes ou l'air monte dans la réalité et qui descendait dans le film, d'ou grosse différence.
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Le Vieux

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MessageSujet: Re: Monsieur de Coriolis   Jeu 4 Sep 2008 - 14:14

Salut

Citation :
les forces de Coriolis sont des forces fictives

wiki dit :
Citation :
La force de Coriolis est une force inertielle agissant perpendiculairement à la direction du mouvement d'un corps en déplacement dans un milieu (un référentiel) lui-même en rotation uniforme, tel que vu par un observateur partageant le même référentiel. Elle n'est donc pas une force au sens strict, soit l'action d'un corps sur un autre, mais plutôt une force fictive résultant de l'accélération du référentiel lui-même.

Ceci est un point que je n'ai jamais compris, Anthracite à l'époque avait dit cela aussi, et que si nous n'avions pas de référentiel il n'y aurait pas d'effet observable de la part des forces de Coriolis, donc si nous étions sur une planète entourée de vide absolu, nous n'aurions aucun moyen observable pour savoir si oui ou non la sphère sur laquelle nous nous trouverions est en mouvement rotatif.

pourtant le pendule de Foucoult montre que ce n'est pas du tout une force fictive puisque cela agit.



Le Vieux
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ji_louis

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MessageSujet: Re: Monsieur de Coriolis   Jeu 4 Sep 2008 - 15:22

Le Vieux a écrit:
Il existe tout de même la force engendrée par la convection qui veut qu'un fluide se déplace vers un fluide plus froid, du moins c'est ce que j'ai toujours entendu dire. Est-il donc possible que si le l'océan arctique se réchauffait au point d'équilibre de température le Gulfstream continuerait tranquillement à fonctionner avec la même vitesse
En réfléchissant posément, on a:
  • Un fluide froid est plus dense que le même fluide plus chaud, donc plus lourd pour un même volume.
  • La convection est un mouvement vertical de bas en haut.
  • Donc un même fluide ayant une partie plus froide qu'une autre subira un mouvement amenant sa partie froide sous sa partie chaude et vice-versa.

Un fluide ne se déplace pas vers un fluide plus froid, tout du moins pas du simple fait de la différence de température. Et le Gulf Stream n'est pas menacé par un changement de température des eaux! Si les eaux se réchauffent, la Terre ne s'arrêtera pas de Tourner, donc le Gulf Stream continuera son manège.

@ pic de la faribole
Je ne chipoterai pas: Nous sommes d'accord.

Le Vieux a écrit:
pourtant le pendule de Foucoult montre que ce n'est pas du tout une force fictive puisque cela agit
Illusion!
En fait, la position de départ du pendule de Foucault est déjà en mouvement à cause de la rotation de la Terre: Le pendule n'est pas immobile mais déjà en rotation autour de l'axe terrestre.

Si tu veux te pencher sur les équations mathématique pour calculer (et prévoir) le mouvement du pendule, il faut d'abord définir le référentiel.
- Si celui choisi est le référentiel angulaire prenant pour axe celui de la rotation terrestre et pour plan le plan perpendiculaire à cet axe à la latitude du pendule, alors l'équation du mouvement du pendule est très simple.

C'est la composition du mouvement angulaire de la Terre (en fait, celle du point d'attache du pendule, qui est la même) et de l'oscillation du pendule. Dans l'espace, la direction du mouvement du pendule est toujours la même et les équations de Newton sont respectées.

- Si le référentiel choisi est le point d'attache du pendule, alors oui, le mouvement du pendule ne peut se comprendre que si on admet l'existence d'une force (de Coriolis) modifiant la direction du mouvement à chaque instant.

Galilée a rencontré exactement le même genre de problème quand il a découvert le mouvement de Jupiter: Si pour obtenir le même résultat, une série d'équations est plus simple en déplaçant le référentiel, c'est que le référentiel initial n'est pas le bon.
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MessageSujet: Re: Monsieur de Coriolis   Jeu 4 Sep 2008 - 15:53

Le Vieux a écrit:
Ceci est un point que je n'ai jamais compris, Anthracite à l'époque avait dit cela aussi, et que si nous n'avions pas de référentiel il n'y aurait pas d'effet observable de la part des forces de Coriolis, donc si nous étions sur une planète entourée de vide absolu, nous n'aurions aucun moyen observable pour savoir si oui ou non la sphère sur laquelle nous nous trouverions est en mouvement rotatif.

pourtant le pendule de Foucoult montre que ce n'est pas du tout une force fictive puisque cela agit.



Le Vieux
Si tu as été sur Wikipédia, tu auras remarqué la petite animation.
Cette animation montre très simplement le phénomène, le créateur a pris soin de choisir l’exemple le plus simple.
La balle part du centre et va vers l’extérieur du disque tournant.
Au départ, cette balle n’a qu’un mouvement tournant sur elle-même, donc aucune composante de mouvement linéaire, ni aucune force agissante qui serait de nature à la dévier.
La seule force qui va engendrer un mouvement est celle qui va la propulser vers l’extérieure du disque.
Il n’y a pas, comme c’est précisé, de frottement de la balle sur le disque.

Il est donc indubitable que cette balle est animée d’un mouvement rectiligne uniforme c'est-à-dire qu’elle va tout droit.
Mais, entre le temps que la balle met pour, partant du centre, pour arriver au bord du disque, celui-ci aura tourné d’un certain angle.
Autrement dit, pour le lanceur au centre, la balle n’atteint pas son but et la balle semble adopter une trajectoire courbe.
Il pense donc qu’une force (réelle) agit sur la balle.
En fait, la cause de cet effet n’est pas une courbe effectuée par la balle, mais bien la rotation du disque.
Ce que confirme un observateur installé dans le labo, qui ne participe pas au mouvement du disque, et qui voit :
1) Un disque qui tourne.
2) Une balle qui part du centre de ce disque tout droit.
3) Qu’il n’y a pas de force agissante sur la balle.
C’est donc du côté de la rotation du disque que d’éventuels effets réels pourraient être fournis, en cas de frottements par exemple.

Il est possible qu’il y ait un manque de clarté où des omissions et erreurs, dans mes explications, n’hésite donc pas à me demander des précisions.

Remarque : en ce qui concerne le pendule de Foucauld, si la Terre était seule dans l’univers, il indiquerait, d’après Mach, toujours la même direction, mais là, je ne puis vraiment de donner d’explications convaincantes.
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MessageSujet: Re: Monsieur de Coriolis   Sam 6 Sep 2008 - 16:45

Le silence circonspect après les dernières interventions semble indiquer que mes explications ne sont pas trop claires ou qu’elles réussissent à être trop longues et incomplètes !
Les forces de Coriolis :
1) C’est une aberration due à ce que l’observateur est sur un référentiel tournant. Il n’y a aucune force exercée sur la balle qui semble dévier.
2) Une image : sur Terre, on « voit » que le Soleil tourne autour de la Terre et c’est faux.
3) Si l’on installe, du bon côté, un rail qui relie son centre au point visé par l’observateur du disque, la balle adoptera un trajet rectiligne pour ce dernier, mais courbe pour l’observateur du labo.
4) La force fictive deviendra alors une force de réaction (en fait, simplement de l’inertie).
5) La force active étant le mouvement de rotation du disque, c’est lui la cause et c’est lui qui fournira également de l’énergie au détriment de sa vitesse de rotation.
6) En vrai, sur Terre, les effets seront, à cause des frottements, intermédiaires entre la balle libre et la balle canalisée par le rail

Les explications données ensuite par Wiki sont, au moins, lacunaires.

Un lien que j’ai trouvé bien :
http://planet-terre.ens-lyon.fr/planetterre/XML/db/planetterre/metadata/LOM-force-de-coriolis.xml
Il y a une bonne explication, la partie mathématique peut être sautée pour les allergiques, sans altérer la compréhension.
J’y ai trouvé également un petit texte qui aurait clos, jadis, bien des discussions inutiles.
Citation :
Newton avait déjà eu l'intuition qu'un tel phénomène devrait être observé en faisant le raisonnement suivant (voir figure ci-dessus) ; le point A où la bille est lâchée est plus loin de l'axe de rotation de la Terre et a donc une vitesse plus grande que le point B situé à l'aplomb de A. Il est donc compréhensible que la bille, ayant une vitesse d'entraînement vers l'Est supérieure à celle du point B, atterrisse plus à l'Est que A.

Il s’agissait de faire tomber un objet du point A, en altitude, au point B au sol.


Une parenthèse au sujet du Gulf Stream
Citation :
: Le Vieux.
Il existe tout de même la force engendrée par la convection qui veut qu'un fluide se déplace vers un fluide plus froid,

Citation :
: J_LOUIS
• Un fluide froid est plus dense que le même fluide plus chaud, donc plus lourd pour un même volume.
• La convection est un mouvement vertical de bas en haut.
• Donc, un même fluide ayant une partie plus froide qu'une autre subira un mouvement amenant sa partie froide sous sa partie chaude et vice-versa

Une petite précision au Vieux : Pour un courant en profondeur, il y a déplacement du froid vers le chaud, en surface, c’est du chaud vers le froid (il faut bien compenser, sinon on trouverait des murailles d’eau !).
Or, le Gulf Stream est un courant de surface qui va donc du chaud vers le froid (ce qui est tout de même son moteur principal) en cas de réchauffement planétaire l’élévation de la température pourrait l’affecter (voir liens) mais pas très vite et en admettant que cette augmentation soit sévère.
D’autant plus lentement que s’il tente de déserter l’écart de température tendra à ré augmenter (ou à diminuer moins vite : réaction négative) de plus, tout ce que l’on risque ce n’est pas une baisse de température, mais une augmentation moins forte de celle-ci.
• Voici un lien, il y en a d’autres, Van Yp y a adouci son point de vue…
http://www.infosdelaplanete.org/1831/jean-pascal-van-ypersele-on-transforme-l-ocean-en-coca-cola.html
Citation :
Jean-Pascal van Ypersele : C’est un des sujets qui m’énervent. On a très mal communiqué à ce sujet. S’il s’arrête, d’accord, c’est une source de chaleur en moins pour l’Europe. Mais il ne s’arrêterait qu’à la suite d’une perturbation de la circulation thermohaline. Et cela ne peut se passer que dans un contexte beaucoup plus chaud qu’actuellement. Cette probabilité que cela se produise au XXIe siècle est très faible. Par contre, on risque un réchauffement quelque peu moindre. C’est tout

Un autre :
Citation :
Réchauffement du climat : quelle physique, quels enjeux ?
Jean-Pascal van Ypersele
1Professeur de climatologie et de sciences de l’environnement à l’UCL et membre du Bureau du GIEC1
2Institut d’Astronomie et de Géophysique G. Lemaître, Université catholique de Louvain, Chemin du Cyclotron 2,
B-1348 Louvain-la-Neuve.
Site web : www.astr.ucl.ac.be
Les activités humaines sont à l’origine de dégagements importants de dioxyde de carbone (CO2),
principalement via la consommation de charbon, pétrole et gaz naturel. Ce CO2 et d’autres gaz dits "à effet de serre" piègent la chaleur terrestre au voisinage de la surface et intensifient donc l’effet de serre naturel. Cela va s’accompagner au cours des décennies à venir d’un réchauffement du climat global et de modifications importantes dans le régime des pluies. Suivant les scénarios d’émission adoptés par le GIEC en 2001, les modèles indiquent que la température globale de l’air en surface augmentera d’ici 2100 de 1.4 à5.8°C, et le niveau moyen des mers de 9 à 88 cm au dessus des valeurs de 1990. Les bases physiques de ces
calculs seront expliquées. Peut-on se fier aux modèles ? Que nous apprend l’évolution passée du climat ? On expliquera aussi en quoi les dernières découvertes modifient de manière importante la compréhension de la nature et de l’ampleur du problème. L’arrêt du Gulf Stream nous conduirait-t-il à une nouvelle glaciation en Europe ? A quels impacts peut-on s’attendre ? Une conférence internationale a estimé dès 1988 que les conséquences des changements climatiques ne seraient dépassées en gravité que par celles d’une guerre
nucléaire mondiale. Suite à cette prise de conscience, plus de 150 pays ont signé en 1992, à Rio de Janeiro, une Convention sur les changements climatiques, dans le but "d’empêcher toute perturbation anthropique dangereuse du système climatique". Le Protocole de Kyoto, qui complète cette Convention, sera insuffisant pour atteindre cet objectif. Il faudra montrer au cours des prochaines décennies qu’il est possible de changer le modèle de développement dans un sens beaucoup plus respectueux des besoins des générations actuelles et futures. Il s’agit là d’un des plus grands défis du 21ème siècle. Nous aborderons enfin le rôle particulier des physicien(ne)s dans la compréhension des mécanismes climatiques et la recherche des solutions nécessaires pour garder notre planète habitable. 1Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat (ou IPCC en anglais). Voir www.ipcc.ch . Cet exposén’engage pas le GIEC.



C'est à cause de la force de Coriolis que les lavabos se vident dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère Sud, dans le sens trigonométrique dans l'hémisphère Nord, et, comme chacun peut le constater, ne se vident pas à l'équateur. »
(Plaisanterie de D. Rosier, professeur de Physique en classe préparatoire, pendant une leçon de Mécanique)
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Le Vieux

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MessageSujet: Re: Monsieur de Coriolis   Sam 6 Sep 2008 - 17:51

Salut

Citation :
2) Une image : sur Terre, on « voit » que le Soleil tourne autour de la Terre et c’est faux.

C'est vrai, encore que est-on certain qu'il en soit ainsi, tant que nous n'avons pas référentiel absolu, nous n'aurons jamais de certitude absolue. d'autant que le soleil lui même semble animé d'un mouvement au sein de la galaxie qui elle même etc...

Toujours est-il que ce soit l'observateur qui se déplace ou que ce soit l'objet observé, au moins un des deux est en mouvement par rapport à l'autre.

Le Vieux
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MessageSujet: Re: Monsieur de Coriolis   Sam 6 Sep 2008 - 21:36

Le Vieux a écrit:
Toujours est-il que ce soit l'observateur qui se déplace ou que ce soit l'objet observé, au moins un des deux est en mouvement par rapport à l'autre.

Le Vieux

Comme il n'y a pas de référentiel absolu...
En tout cas, ce qui est vrai c'est que tes deux objets se déplacent l'un par rapport à l'autre, pour deux raisons.
1) s'il n'y a qu'un objet, et comme il n'y a pas de référentiel absolu, il n'y a pas de déplacement.
2) Pour se déplacer, un objet doit s'appuyer (positivement ou négativement) sur un ou sur des autres.
Sauf intervention Divine, mais là, ce serait de la triche.

PS En fait, la terre décrit une sorte de spirale, mais par rapport à quoi ?
Seule indication : le plan d'un gyroscope ou la direction d'un pendule qui semblent indiquer un axe par rapport à l'univers.
Mais, bien sûr cela n'indique pas les mouvements linéaires.
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ji_louis

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MessageSujet: Re: Monsieur de Coriolis   Sam 6 Sep 2008 - 23:47

En fait, le gyroscope se calera par rapport à un centre de gravité, sa sensibilité décidera si c'est celui de la Terre, du système solaire, de la galaxie, de notre groupe de galaxies, ou celui éventuel du centre de l'univers.

J'ai trouvé une bonne démonstrations sur le net:
http://tpeideesrecues.free.fr/coriolis.php a écrit:
Qu'est-ce que la force de Coriolis ?
Préambule

Nous allons réduire la Terre pour cette démonstration à un manège tournant, dont le plan est perpendiculaire à l'axe de rotation de celle-ci.

Nous allons donc considérer que se déplacer de l'équateur vers un pôle revient à se rapprocher du centre du « manège ».

Enfin il faut connaître le sens de rotation de la Terre : Si on la regarde avec l'hémisphère Nord en haut, elle tourne de la gauche vers la droite (Dans le sens anti-horaire).
Étude du cas d'un manège

Voici une représentation d'un manège tournant :

Ce shéma représente un disque tournant dans le sens horaire. Deux points, A et B, sont sur un rayon de ce disque, A étant plus près du centre que B. Deux flèches, orientées vers la droite, représentent les vitesses respectives des deux points : B a une vitesse plus grande que celle de A.

La flèche noire représente le sens de rotation du manège. Les flèches rouges et bleues représentent les vitesses de deux points situés sur le manège : A et B.

Prenons une personne allant du centre du manège à sa périphérie :

Ce shéma est le même que le précédent, on a juste reporté la flèche issue de A au niveau de B, et représenté la différence entre la vitesse de B et celle de A par une flèche verte, orientée vers la gauche.

Elle démarre avec une petite vitesse latérale (flèche bleue).

Un pas après, elle se retrouve sur un point possédant une plus grande vitesse latérale (flèche rouge).

Sa petite vitesse ne lui permet pas d'aller aussi vite que le manège, on a donc l'impression qu'elle est « déviée » dans le sens inverse de la marche (flèche verte).

Une animation explique simplement cet effet :

Cette animation comporte 7 images. Elle représente un disque dont le centre est marqué par le point C. Un point du cercle de même rayon et de même centre que le disque est marqué A (sur la première image le point A est à la verticale de C et en haut). A chaque image, le disque tourne de 15° vers la droite (le point A se déplace). Sur la première image, on a tracé un petit trait vertical d'environ 1 cm vers le haut. Sur la seconde image, on trace un autre trait vertical à l'extrémité du premier, et ainsi de suite. Sur la dernière image, on atteint le bord du disque, bien à gauche de A. On obtient un arc de cercle qui figure la déviation subie par une particule soumise à la force de Coriolis.

A chaque étape on s'avance vers le haut de l'image, mais entre-temps le manège bouge et on se retrouve "dévié".
Étude de tous les cas possibles :

Grâce à cette animation, on peut facilement trouver les résultats suivants :

Si on lance une balle du pôle Nord à l'équateur, elle sera déviée vers l'Ouest.

Si on lance une balle du pôle Sud à l'équateur, elle sera déviée vers l'Ouest.

Si on lance une balle de l'équateur au pôle Nord, elle sera déviée vers l'Est.

Si on lance une balle de l'équateur au pôle Sud, elle sera déviée vers l'Est.

Donc en théorie...

L'eau contenue dans le lavabo devrait tourner dans le sens anti-horaire.
Je zappe un peu la démonstration mathématique...
Citation :
Cela signifie qu'une goutte d'eau du centre du lavabo a une vitesse supérieure de 0,000 002 % à une goutte d'eau située au bord.

A titre de comparaison, pour un cyclone mesurant jusqu'à 5 km de rayon, la différence est de 0,05%.

On se rend bien compte que cette différence de vitesse ne permet en aucun cas de conclure que la force de Coriolis est suffisante pour dévier de manière visible de l'eau dans un lavabo.

Et voici une animation faite de photos du satellite METEOSAT 4 montrant les nuages et le sens des vents durant 4 jours.
et durant 1 mois.
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blondie

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MessageSujet: Re: Monsieur de Coriolis   Dim 7 Sep 2008 - 18:46

Bonjour
Pic de la Faribole a écrit:
Seule indication : le plan d'un gyroscope ou la direction d'un pendule qui semblent indiquer un axe par rapport à l'univers
Stable ? sans dérive ? Par rapport à une direction donnée...(Grand attracteur par exemple?)

Blondie qui aime les centrales inertielles Very Happy


flower
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MessageSujet: Re: Monsieur de Coriolis   Dim 7 Sep 2008 - 20:00

En principe, ces deux dispositifs gardent la direction de lancement.
Par exemple par rapport au soleil ou, plus finement par rapport à une étoile pour autant qu'elle ne se déplace pas trop.
En fait une direction bien déterminée, si... bien sûr, d'autres forces n'y sont pas appliquées.
Ce sont des dispositifs présentant une grande inertie.
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MessageSujet: Re: Monsieur de Coriolis   Lun 8 Sep 2008 - 16:00

Je me rends compte que j’ai péché, une fois de plus, par omission !
L’âge sans doute…

En ce qui concerne le gyroscope, qui a tout de même autant de différences que d’analogies avec le pendule, il faut préciser que les déplacements dans le même plan ou des plans parallèles ne demandent pas d’efforts particuliers. (Pour un observateur extérieur, supposé fixe).
(Pour l’observateur sur Terre, son plan semble tourner, sauf s’il est perpendiculaire à l’axe de rotation de la Terre qui est un gros gyroscope.)


- Il ne présente donc qu’une grande inertie que lorsqu’on tend à le placer dans un plan non parallèle au plan de lancement.
- Sa résistance aux tentatives de basculement de son plan est fonction de l’énergie qu’il a emmagasinée.

Le pendule, lui, garde sa direction de lancement, mais comme il est lié à la gravitation et que la Terre tourne, le plan de lancement tourne autour de la direction initiale (pour un observateur extérieur.)
( Pour un observateur, sur Terre, il semble tourner autour de son axe vertical, sauf à l’équateur où il reste fixe.)


Pic qui espère, cette fois, que c’est exact et compréhensible.
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MessageSujet: Re: Monsieur de Coriolis   Lun 8 Sep 2008 - 16:43

Salut

Citation :
le plan de lancement tourne autour de la direction initiale (pour un observateur extérieur.)

Donc si je comprend bien, là ou ce sera le plus fort mouvement apparent c'est lorsque le point de fixation du pendule est situé sur l'axe, donc à un pôle et à contrario à l'équateur mais lancé dans le sens de la rotation de la terre.

Le Vieux
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MessageSujet: Re: Monsieur de Coriolis   Lun 8 Sep 2008 - 20:04

Oui, ce sera aux pôles que le mouvement sera le plus apparent pour le pendule, un tour en un jour sidéral (un peu moins de 24 h, 1/365 fois moins à peu près.)
Par contre, comme tu le dis, à l'équateur ce mouvement se fera en un temps infini, c'est à dire pas du tout.

Et entre les deux, ce sera proportionnel à ces deux extrêmes, il y a une loi trigonométrique qui donne la variation du temps de rotation en fonction de la latitude.
Normalement ce devrait être en fonction du sinus de la latitude, mais parfois on indique le cosinus de la différence de 90°- la latitude, ce qui revient au même...

Par contre, pour un gyroscope, ce sera son plan d'orientation de départ qui fera que la mesure de la rotation sera possible aux pôles ou à l'l'équateur .
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MessageSujet: Re: Monsieur de Coriolis   Mer 10 Sep 2008 - 12:28

Salut

En fait, l'intérêt dans ce débat, c'est la mise en évidence de la rotation terrestre, et il me semble tout de même que les force de Coriolis est bien un résultat de cette rotation et que même si un objet seul dans un univers vide, opère un mouvement de rotation, il pourra donc être détecté.

Ou alors j'ai rien compris ce qui est fort probable hélas.

Le Vieux
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ji_louis

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MessageSujet: Re: Monsieur de Coriolis   Mer 10 Sep 2008 - 14:44

Le Vieux a écrit:
En fait, l'intérêt dans ce débat, c'est la mise en évidence de la rotation terrestre, et il me semble tout de même que les force de Coriolis est bien un résultat de cette rotation et que même si un objet seul dans un univers vide, opère un mouvement de rotation, il pourra donc être détecté.
C'est bien flou tout ça Suspect

Mise en évidence de la rotation terrestre par le pendule de Foucault (résultat de l'inertie de la masse lors de son mouvement pendulaire et de la rotation de la Terre sur elle même).

La "force" de Coriolis est bien un résultat de la rotation de la Terre sur elle même, mais seulement sur les objets en mouvement.

Il n'y a pas de "force" de Coriolis sur un objet isolé. Il faut que cet objet soit en mouvement à la surface d'un corps pesant, et que son altitude par rapport au centre d'inertie du corps pesant soit due à la pesanteur et la réaction du corps pesant (poussée d'Archimède ou réaction du sol).
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MessageSujet: Re: Monsieur de Coriolis   Jeu 7 Mai 2009 - 0:12

ji_louis a écrit:
Il n'y a pas de "force" de Coriolis sur un objet isolé. Il faut que cet objet soit en mouvement à la surface d'un corps pesant, et que son altitude par rapport au centre d'inertie du corps pesant soit due à la pesanteur et la réaction du corps pesant (poussée d'Archimède ou réaction du sol).
Là j'aimerais quelques précisions ou bien c'est que je suis trop fatigué pour piger.
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