Strange Paths
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Message art_dupond le 06 Janvier 2007 02:54

yop,


Je n'ai pas encore trouvé de réponse définitive à cette question, alors je me dis qu'il y aurait pit-être quelqu'un d'assez calé ici :)



L'atmosphère nous pousse vers le haut par Archimède, mais nous aplatit aussi sur le sol par Pascal.

Qui de Pascal ou d'Archimède est le plus fort ?

Citer:
On a une densité d'environ 1.
Si je pèse 70kg, ça me fait un volume de 0,070 m3 ce qui fait 70 g d'air déplacé.

Quelle est la surface sur laquelle l'air "exerce" 70g sachant que c'est 1kg/cm² ? 7mm².


Donc si je touche parfaitement le sol sur plus de 7mm², Pascal l'emporterait-elle sur archimède ?

Si oui, reste à connaître la surface de contact réelle avec le sol, j'ai contacté Herz (lois de déformations utilisées pour expliquer le frottement : http://malsain.org/~joss/surfaces/node47.html ), mais je ne sais pas trop comment lui tirer les vers du nez :(


Y aurait-il quelqu'un d'assez convainquant pour lui parler de ma part ?

merci :)




je suis neuneu ! n'est-ce pas ?

_________________
oui oui



Message el muchacho le 11 Avril 2007 07:31

art_dupond a écrit:
yop,


Je n'ai pas encore trouvé de réponse définitive à cette question, alors je me dis qu'il y aurait pit-être quelqu'un d'assez calé ici :)



L'atmosphère nous pousse vers le haut par Archimède, mais nous aplatit aussi sur le sol par Pascal.

Qui de Pascal ou d'Archimède est le plus fort ?

Citer:
On a une densité d'environ 1.
Si je pèse 70kg, ça me fait un volume de 0,070 m3 ce qui fait 70 g d'air déplacé.

Quelle est la surface sur laquelle l'air "exerce" 70g sachant que c'est 1kg/cm² ? 7mm².


Donc si je touche parfaitement le sol sur plus de 7mm², Pascal l'emporterait-elle sur archimède ?

Si oui, reste à connaître la surface de contact réelle avec le sol, j'ai contacté Herz (lois de déformations utilisées pour expliquer le frottement : http://malsain.org/~joss/surfaces/node47.html ), mais je ne sais pas trop comment lui tirer les vers du nez :(


Y aurait-il quelqu'un d'assez convainquant pour lui parler de ma part ?

merci :)




je suis neuneu ! n'est-ce pas ?

Ben la pression de la colonne d'air au-dessus de nous est bien supérieure à celle qui est en-dessous, donc Pascal gagne et de très très loin. Ceci dit, comme il y a équilibre des pressions gazeuses au niveau de nos poumons et de notre peau, ça ne va pas changer grand-chose.
Là où un problème se pose, c'est lors des paliers de décompression des plongeurs.



Message bongo1981 le 11 Avril 2007 13:19

art_dupond a écrit:
L'atmosphère nous pousse vers le haut par Archimède, mais nous aplatit aussi sur le sol par Pascal.

Il me semblait que la poussée d'Archimède est une résultante des forces de pression. S'il n'y a pas de gradient de forces de pression, il n'y a pas de poussée d'Archimède.
art_dupond a écrit:
Qui de Pascal ou d'Archimède est le plus fort ?
D'où la réponse, il n'y a pas lieu de comparer les deux puisque l'un est une résultante de l'autre. En fait les forces de pression sont plus intenses, mais celle qui s'exerce au dessus est un peu plus petit que celle qui s'exerce en dessous, du coup la résultante est minuscule.
art_dupond a écrit:
Citer:
On a une densité d'environ 1.
Si je pèse 70kg, ça me fait un volume de 0,070 m3 ce qui fait 70 g d'air déplacé.

Quelle est la surface sur laquelle l'air "exerce" 70g sachant que c'est 1kg/cm² ? 7mm².
Je préfère raisonner en Newton ;)

art_dupond a écrit:
Donc si je touche parfaitement le sol sur plus de 7mm², Pascal l'emporterait-elle sur archimède ?

Si oui, reste à connaître la surface de contact réelle avec le sol, j'ai contacté Herz (lois de déformations utilisées pour expliquer le frottement : http://malsain.org/~joss/surfaces/node47.html ), mais je ne sais pas trop comment lui tirer les vers du nez :(


Y aurait-il quelqu'un d'assez convainquant pour lui parler de ma part ?

merci :)

je suis neuneu ! n'est-ce pas ?
Il me semble que la balance est tarée en prenant en compte la pression atmosphérique. Rassurez-moi :roll:



Message bongo1981 le 11 Avril 2007 21:12

En fait... il faut utiliser le théorème d'Ostrogradski lorsqu'on intègre sur une surface fermée, sur la pression pour obtenir la résultante des forces de pression. Avec le théorème on passe à une intégrale de volume et on obtient un gradient de pression, de là on voit la poussée d'Archimède.

Donc à la question, pèserait-on moins lourd ou plus lourd sans atmosphère, la réponse est aussi lourd.



Message art_dupond le 12 Avril 2007 11:24

supposons qu'on représente (très très) grossièrement un bonhomme par ce volume :
Image

pour "Archimède", on peut considérer environ ce volume :
Image
Le volume est 2x0,2x0,5 = 0,2 m^3
Ce qui nous fait 200 g d'air déplacé -> poussée de 2N (??? - je sais plus c'est quoi un Newton :oops: ) vers le haut


et pour "Pascal", on peut considèrer environ celui-ci :
Image
l'air "pèse" 1kg/cm² -> poussée de 10N vers le bas.


Dans ce cas-ci, sans air, le bonhomme pèserait moins lourd.
J'ai bon ou je me tromperais-je pit-être quelque part dans mon raisonnement :oops:



Dans un cas réel par contre, avec un vrai bonhomme et un vrai sol, il semblerait que le contact réel avec le sol (le 1cm² de mon exemple) soit vraiment très très petit minuscule.
On m'a dit de voir du côté des lois de Herz du frottement pour mesurer/calculer la surface de contact réelle, mais je ne l'ai pas encore fait :oops:

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Message bongo1981 le 12 Avril 2007 12:44

art_dupond a écrit:
Ce qui nous fait 200 g d'air déplacé -> poussée de 2N (??? - je sais plus c'est quoi un Newton :oops: ) vers le haut
Pas de souci, le Newton est une unité de force qui a la dimension d'une masse multiplié par une accélération, en système internationnal, une unité de force est exprimée en Newton, soit en kg m / s²
art_dupond a écrit:
et pour "Pascal", on peut considèrer environ celui-ci :
Image
l'air "pèse" 1kg/cm² -> poussée de 10N vers le bas.
ou bien 10 N / cm² soit 100 000 Pa = 1 bar.
art_dupond a écrit:
Dans ce cas-ci, sans air, le bonhomme pèserait moins lourd.
J'ai bon ou je me tromperais-je pit-être quelque part dans mon raisonnement :oops:
Ben... il y a aussi une pression de l'air sur la balance qui s'exerce là où le bonhomme ne prend pas pied.
La balance est tarée pour prendre en compte cette force supplémentaire, ainsi que la force qui s'exerce sur toi. A vide, la balance affiche 0 (en fait il y a bien les forces de pression qui s'exercent sur elle). Quand tu montes sur la balance, tu supprimes une partie de la surface sur laquelle s'exercent les forces de pression atmosphérique, mais l'atmosphère "appuie" sur ton corps pour peser un peu plus lourd, pour compenser exactement la surface en moins sur laquelle les forces de pression s'exercent. Au final c'est le même poids...

En gros la balance affiche une force. Quand tu montes sur la balance, ça affiche une autre force. La différence des deux donne ton poids.

Dans l'atmosphère ou dans la vide, cette différence sera la même (et donc ton poids sera le même)
art_dupond a écrit:
Dans un cas réel par contre, avec un vrai bonhomme et un vrai sol, il semblerait que le contact réel avec le sol (le 1cm² de mon exemple) soit vraiment très très petit minuscule.
On m'a dit de voir du côté des lois de Herz du frottement pour mesurer/calculer la surface de contact réelle, mais je ne l'ai pas encore fait :oops:

ch'est pas si ch'uis clair...



Message art_dupond le 12 Avril 2007 13:04

ah mais tu introduis une balance dans le schmilblick :p

c'est comme si on veut savoir si le dos d'une cuillère fait converger les rayons lumineux en le regardant. On introduit un élément optique (l'oeil) ce qui change tout :p

Ce que je veux savoir, c'est si dans l'absolu, l'atmosphère pèse plus sur nous qu'il ne nous "rend léger" ou si c'est le contraire ? :)

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Message bongo1981 le 12 Avril 2007 13:26

Ben les forces de pression jouent pour n'importe quelle orientation de surface. Il ne faut pas voir des forces de pression qui appuient que vers le bas en raison du poids, il faut aussi voir les forces qui appuient à gauche ou vers le haut.

Par contre la poussée d'Archimède provient de la résultante des forces de pression.
En gros, quand tu considères la poussée d'Archimède tu as déjà pris en compte les forces de pression. Dans un bilan de forces, tu considères le poids, et la poussée d'Archimède, donc ça atténue le poids.



Message art_dupond le 12 Avril 2007 18:27

masse volumique de l'air ~ 1kg/m³
Pression au sol ~ 10N/cm² (1kg/cm²)

Considérons donc une colonne d'air de 10000 m.

Surface supérieure du bonhomme qui subit la pressions = 20x50 cm² = 1000 cm² = 0.1 m²
Surface inférieure du bonhomme qui subit la pression = (1000 - 1) cm² = 999 cm² = 0.0999 m²

Il ne faut considérer dans ce cas-ci que les contributions "vers le bas" et "vers le haut", les autres contributions s'annulant.


Poids total sur la tête du bonhomme = 0.1 m² x 9,998N/cm² = 9998N (correspondant à une poussée vers le bas)
Poids total sous le bonhomme = 0.0999m² x 10N/cm² = 9990N (correspondant à une poussée vers le haut)

Bas - Haut = 9998N - 9990N = 8N -> l'atmosphère "pousse" plus vers le bas que vers le haut sur notre bonhomme "idéal" qui n'aurait un contact parfait avec le sol que d'1 cm²

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Message bongo1981 le 24 Avril 2007 18:18

Tu as bien raison, je n'ai pas vérifié pour les calculs.
On a tous fait l'expérience où l'on glisse une règle sous une feuille de papier sous laquelle l'air a été chassé, et bizarrement la feuille est difficile à soulever, puisqu'il faut soulever et le poids de la feuille et vaincre la pression de l'air (admettons une feuille 27*21 = 550 cm² à peu près soit à la pression ambiante 101 300 Pa (N/m²) donne 5700 N)

Ca me semble beaucoup...
N'empêche que si on tape assez fort sur la règle on la casse (je crois qu'il y a une expérience comme ça).




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