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Posté par
TiT126
re : Force de Coriolis 23-02-08 à 15:12

C'est la notation habituelle physicienne, en physique on peut aussi ecrire V(avec un point dessus) pour la dérivée et deux point dessus pour la dérivée seconde.

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Force de Coriolis 23-02-08 à 15:17

Oki je retiendrais merci (on n'a pas encore vu les dérivées en maths mais j'en ai entendu parler de par ma cousine...)

Posté par
TiT126
re : Force de Coriolis 23-02-08 à 15:21

ah ok

c'est pas un chapitre compliqué mais il faut rester attentif car la dérivation c'est la base de l'étude de fonction et par la suite rare sont les exercices ou la derivation ne s'impose pas

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Force de Coriolis 23-02-08 à 15:25

J'ai remarqué oui. Bcp de topics sur l' comportent des dérivations. J'ai déjà lu un peu, il y a des valeurs à savoir mais je pense surtout que pour avoir la fonction dérivée faut pas faire bcp d'erreurs de calcul

Posté par
Coll Moderateur
re : Force de Coriolis 23-02-08 à 15:29

Au passage : si je n'ai pas commenté les messages relatifs aux dérivées, c'est parce que je pense vraiment que la démonstration de l'expression de l'accélération de Coriolis n'est pas du niveau de première. Mais ça viendra

Posté par
TiT126
re : Force de Coriolis 23-02-08 à 15:31

efféctivement, si tu te plante en dérivant la fonction, tu risque de planter toute la suite de ton exo.
Car pour faire bref la propriété principal de la dérivée est que le signe de la dérivée correspond a la variation de ta fonction.
Donc si tu as une fonction assez dur a étudié, il te faut dérivé puis cherché le signe de cette dérivée pour conaitre la variation de ta fonction (par example si la dérivée de la fonction est positive sur [0;1] alors la fonction est croissante sur cet intervalle.
C'est trés utile la dérivée sauf que si tu fait une bete erreur de signe tu inverse toute ta fonction

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Force de Coriolis 23-02-08 à 15:35

Oui j'ai l'impression, va falloir se concentrer. Bref il fait beau et je vais aller faire un tour...

Adiù

Posté par
Bnj
re : Force de Coriolis 24-02-08 à 10:47

J'ai l'impression d'avoir tout compris, impressionnante tes explications Coll

Maintenant je n'ai plus qu'a rédiger

Encore merci Coll

Posté par
Coll Moderateur
re : Force de Coriolis 24-02-08 à 10:56

Je t'en prie.
Je te conseille de faire, toi aussi, l'expérience du tourniquet dans une aire de jeux.
A une prochaine fois sans doute !

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Force de Coriolis 24-02-08 à 13:39

Hey je l'ai faite ton expérience (de préférence quand il n'y avait personne cad tard). Mon cousin m'a prise pour une tarrée et mes copines haïssent encore plus la physique Disons qu'après le repas, quand tu as l'estomac fragile, tourner en rond

Toujours impressionnantes les explications. On comprend toujours. Tu serais un excellent prof!

A la prochaine Bnj.

Posté par
Coll Moderateur
re : Force de Coriolis 24-02-08 à 14:27

Il reste donc à Bnj à rédiger et à shadowmiko à digérer... (facile... mais trop tentant !)

Sans plaisanter : c'est vraiment ma conception de la physique (élémentaire) : elle a été construite pour rendre compte des observations. Il faut donc observer.
Le problème de la physique moderne (déjà un siècle quand même...) est qu'elle est de plus en plus abstraite.

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Force de Coriolis 24-02-08 à 14:31

moi j'ai digéré, ma copine en revanche.

J'adore ta conception de la physique...

Posté par
Bnj
re : Force de Coriolis 09-03-08 à 21:39

Desolé de regir aussi tard mais j'ai eu 2-3 tit pb ^^

Bn j'avais tout bien redigé mais il me reste une zone d'ombre

Message de 16h41

"
Regarde le produit vectoriel qui définit l'accélération de Coriolis. Dans l'hémisphère Nord le vecteur rotation terrestre sort du sol et pointe (plus ou moins selon la latitude) vers le haut ; donc le produit vectoriel donne toujours un sens vers la gauche de la vitesse relative.

Conséquence : la force de Coriolis qui est de sens opposé à l'accélération donne toujours un sens à droite de la vitesse relative (dans l'hémisphère Nord)"$

Je ne comprends pas le truc en gras

Désolé du temsp de reaction lol

Posté par
Coll Moderateur
re : Force de Coriolis 10-03-08 à 09:53

Il faut savoir ce qu'est un produit vectoriel (tu sais très certainement ce qu'est un produit scalaire).

Le produit vectoriel est une opération qui associe un vecteur à deux autres vecteurs.
Je vais me limiter à l'orientation, direction et sens, du vecteur résultat.

Force de Coriolis

L'une des notations du produit vectoriel est le symbole       \wedge

Par exemple dans le repère utilisé en géométrie analytique dans l'espace (O ; , , ) on peut écrire :
\vec{k}\,=\,\vec{i}\,\wedge\,\vec{j}
\vec{i}\,=\,\vec{j}\,\wedge\,\vec{k}
\vec{j}\,=\,\vec{k}\,\wedge\,\vec{i}

Dans chaque cas tu remarques que le produit vectoriel est un vecteur dont la direction est une normale au plan défini par les deux autres vecteurs.
On dit que le répère orthonormal (O ; , , ) est un repère direct lorsqu'un observateur placé sur la demi-droite (O, ) les pieds à l'origine voit le vecteur à sa droite et le vecteur à sa gauche.

La force de Coriolis \vec{F} est obtenue par le produit vectoriel :

\vec{F}\,=\,2\,\vec{\Omega}\,\wedge\,\vec{V}

Le vecteur rotation de la Terre \vec{\Omega} est parallèle à l'axe "pôle Sud - centre de la Terre - pôle Nord" et son sens va du pôle Sud vers le pôle Nord.

En conséquence pour tout point de la Terre de l'hémisphère Nord le vecteur \vec{\Omega} sort du sol et pointe vers le ciel (pour un point de l'hémisphère Sud c'est le contraire, le vecteur rotation de la Terre pointe vers l'intérieur de la Terre).

A noter qu'à l'équateur le vecteur \vec{\Omega} est tangent à la sphère terrestre. Il est tout à fait faux de dire qu'il n'y a pas de force de Coriolis (comme on le lit un peu partout). Mais la force de Coriolis, si elle existe (si le mouvement n'est pas selon un méridien), n'y a pas de composante horizontale.

Revenons en France métropolitaine : le vecteur \vec{\Omega} sort du sol, parallèle à l'axe de rotation de la Terre. La force de Coriolis est toujours "à gauche" de la direction du mouvement qui est celle du vecteur \vec{V}

Posté par
Bnj
re : Force de Coriolis 10-03-08 à 21:50

Oula Oula ...

Tout d'abord je n'ai pas vu les produits scalaire en cours, je demanderais à mes profs de m'expliquer ^^

Concernant ton explication le dessin avec les axex i j et k sont toujours au meme "endroits" sur ton dessin?

Ensuite tu dit "On dit que le répère orthonormal (O Force de Coriolis   , Force de Coriolis   ,Force de Coriolis   ) est un repère direct lorsqu'un observateur placé sur la demi-droite (O, ) les pieds à l'origine voit le vecteur  à sa droite et le vecteur  à sa gauche." C'est pas plutot l'inverse??

Ensuite la suite est plutôt simple j'ai compris le principe


Je te tiens au courant des explications de mes profs

Merci de ton aide une fois de plus :p

Posté par
Bnj
re : Force de Coriolis 13-03-08 à 11:51

Bon j'ai demandé l'explication à mes profs et ils ont pas reussit a m'expliquer pourqoi le Vecteur F est ici et pas à un autre endoroit. Je sais que \vec{F}\,=\,2\,\vec{\Omega}\,\wedge\,\vec{V}
Le \vec{\Omega}correspond à l'axe SN c'est Ok mais pour V ou est il?

Parce que c'est que j'ai pas compris en fait parce que apres l'applique la formule et hop

(Le produit vectoriel j'ai compris par contre )

Posté par
Bnj
re : Force de Coriolis 13-03-08 à 11:55

Ps: En plus je sais que les 2 que je ne trouvent pas sont opposés

Posté par
Coll Moderateur
re : Force de Coriolis 13-03-08 à 12:30

On va y arriver...

Tu as compris comment est orienté le vecteur rotation de la Terre : \Omega

Le vecteur \vec{V} (reprends ton premier texte) est le vecteur vitesse relative, c'est-à-dire le vecteur vitesse dans un référentiel terrestre ici. C'est-à-dire encore le vecteur qui représente le déplacement du mobile considéré.

Ce mobile peut être un obus (les artilleurs doivent tenir compte de cette accélération de Coriolis) ; plus pacifiquement le mobile peut être une masse d'air en déplacement sous l'effet de différences de pression (entre les anticyclones et les dépressions).

Dans l'expérience que je t'ai conseillée sur une aire de jeux auprès d'un tourniquet, le vecteur \vec{V} est le vecteur qui est à tout instant tangent à la trajectoire du ballon, vitesse instantanée du ballon par rapport au référentiel terrestre (le référentiel dans lequel les deux joueurs, de part et d'autre du tourniquet, n'ont pas besoin d'introduire cette force "fictive" pour décrire le déplacement du ballon).

Dans l'expérience du tourniquet le vecteur \vec{\Omega} est bien sûr le vecteur rotation de ce tourniquet, perpendiculaire au sol et orienté vers le haut si le tourniquet tourne dans le sens direct (inverse de celui des aiguilles d'une montre) et orienté vers le bas si le tourniquet tourne dans le sens des aiguilles d'une montre.

Fais l'expérience du tourniquet. Porte ton attention sur l'orientation du vecteur \vec{\Omega} et sur celle du vecteur \vec{V} ; vérifie que la force "fictive" qu'il te faut imaginer comme responsable de la courbure de la trajectoire quand tu es en mouvement de rotation sur le tourniquet est bien orientée comme le prévoit le produit vectoriel.

Est-ce d'accord ?

Posté par
Bnj
re : Force de Coriolis 13-03-08 à 17:40

Oulla avec l’histoire de ces deux vecteur tous c’est embrouillé dans ma tète n’imagine même pas lol

Reprenons, un exemple
Un cyclone se forme dans l’hémisphère Nord
La formule est \vec{F}\,=\,2\,\vec{\Omega}\,\wedge\,\vec{V}


Alors\vec{\Omega} représente l’axe SN. Ensuite représente la vitesse relative de quoi ? du cyclone ?. Ce vecteur est vers la droite et enfin l’accélération est le produit vectoriel des deux vecteurs précédents. Ce qui donne un vecteur allant vers la gauche.
Or vus que le vecteur http://latex.ilemaths.net/im_texifie.cgi?\vec{\Omega} sort du sol dans l’hémisphère Nord le produit vectoriel vus précédemment nous informe du sens des Vecteur de la Force de Coriolis (  et donc de son accélération). En effet  si le vecteur de la Force de Coriolis part vers la droite alors l’accélération sera dans le sens inverse( on remarque ceci grâce aux post conquérant les forces fictives et l’expérience dans le train)
L’accélération est responsable du sens du cyclone les cyclones tournent donc dans le sens des aguilles d’une montre
En résumé il me manque un truc à comprendre, c’est pourquoi le vecteur Vitesse part toujours « vers la droite ». Normalement je devrais comprendre avec le tourniquet mais personne ne peut venir avec moi ni même mes frères lol. Pourquoi le vecteur  vitesse est il toujours orienté vers la droite  dans l’hémisphère Nord.
Ensuite j’ai bien compris l’histoire du repère orthogonal pour faire le produit de vecteur enfin je pense car la je commence çà sérieusement douter …
Ptet que en fait je n’ai pas bien compris l’utilisation du vecteur représentant l’axe Nord Sud, pour moi ce vecteur est toujours dans la même direction mais lorsque l’on se rapproche de l’Equateur vus la forme de la Terre il est presque « collé » à la surface le Terre alors que si nous sommes en France par exemple le vecuter sera plus perpendiculaire au sol

C’est bien ça ?

PS ; pourquoi dans ton dernier exemple \vec{\Omega} est dirigé vers le bas lorsque le tourniquet tourne dans le sens des aiguilles d’une montre ? Concernant les cyclones lorsque nous sommes dans l’hémisphère sud ce vecteur « entre » dans la Terre.

Posté par
Coll Moderateur
re : Force de Coriolis 14-03-08 à 08:44

Quelques mélanges(et j'ai moi-même fait une erreur). Je vais essayer de reprendre le pas à pas avec des phrases courtes.

On se place dans l'hémisphère Nord et à une latitude comme celle de la France métropolitaine.
Anticyclone (hautes pressions) au niveau des Açores
Dépression (basses pressions) au niveau de l'Islande
Cette différence de pression crée un "courant d'air", un déplacement, un mouvement, vecteur \vec{V} depuis les Açores vers l'Islande, donc de direction générale du Sud vers le Nord

Ce mouvement ne va pas continuer ainsi, à cause de la rotation de la Terre,
l'air en mouvement (comme tout mobile) va être soumis à l'accélération de Coriolis \vec{\Gamma}\,=\,2\,\vec{\Omega}\,\wedge\,\vec{V}

Cette accélération de Coriolis est donc dirigée vers la gauche du mouvement, donc vers l'Ouest.

Force de Coriolis

Pour en tenir compte dans notre référentiel terrestre (qui n'est pas galiléen) on peut introduire une force fictive, la force de Coriolis, dont le sens est opposé au vecteur accélération de Coriolis, donc vers la droite du déplacement, donc vers l'Est.

Bilan : entre le centre de hautes pressions (les Açores) et le centre de basses pressions (l'Islande) le mouvement de l'air ne va plus se faire du Sud vers le Nord mais de l'Ouest vers l'Est.

En conséquence l'air tourne dans le sens des aiguilles d'une montre autour de l'anticyclone et tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre autour de la dépression.

Bien sûr les choses sont un peu plus compliquées que cela. En deux mots :
Le résultat serait que l'air tournerait autour de l'anticyclone et autour de la dépression mais ne se déplacerait plus de l'anticyclone vers la dépression. Il en est bien ainsi à altitude moyenne.
Mais il n'en est pas ainsi au niveau du sol (disons entre le sol et environ 1 500 m de hauteur) car les forces de frottement opposées au déplacement interviennent.
Conclusion générale : à altitude moyenne l'air tourne autour d'un anticyclone, dans l'hémisphère Nord selon le sens des aiguilles d'une montre. Près du sol les frottements font que l'air quitte l'anticyclone (s'eloigne du centre de l'anticyclone) : donc l'anticyclone va "se vider" par le bas. De même, près du sol, les frottements font que l'air se dirige un peu vers le centre de la dépression qui va ainsi se remplir par le bas. Les conséquences sont très importantes :

Donc dans un anticyclone :
. l'air descend
. sa pression augmente, il se comprime
. il s'échauffe (par compression)
. l'eau s'évapore et les nuages disparaissent
. c'est le beau temps !

Dans une dépression, c'est tout à fait le contraire :
. l'air arrive par le bas et remplit cette masse d'air en rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre
. l'air monte et sa pression baisse, il se détend
. il se refroidit (par détente)
. la vapeur d'eau (invisible) se condense en gouttelettes d'eau visibles : les nuages apparaissent et s'épaississent ; il neige à haute altitude et pleut à basse altitude
. c'est le mauvais temps !

Posté par
Bnj
re : Force de Coriolis 01-04-08 à 18:11

Tout d'abord mes excuses de ne pas avoir répondus plutôt

Je suis donc passer pour ces TPE, question de l'entretien bim Force de Coriolis, j'ai réussi à tout bien expliquer les profs étaient content ^^

Merci encore Coll

Posté par
Coll Moderateur
re : Force de Coriolis 01-04-08 à 18:24

Je suis heureux pour toi. Bravo !
Je t'en prie et à une prochaine fois !

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