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Loi de conservation du débit volumique
Bonjour,
Pour le moment, tout ce qu'on a vu en mécanique est démontrable à partir des 3 lois de Newton, ainsi que la loi de la gravitation universelle( et bien sûr grâce aux maths) : Le théorème de l'énergie cinétique/Le th de l'énergie mécanique/Les lois de Kepler/La loi fondamental de la statique des fluides incompressibles/Relation de Bernoulli/Poussé d'Archimède...
Mais la loi Loi de conservation du débit volumique...
Est ce réellement une loi non démontrable, ou bien comme les lois de Kepler ou la loi fondamental de la statique des fluides incompressibles, on peut la démontrer ?
Voila ma question : Peut-on démontrer la loi de conservation du débit volumique à partir des principes de bases de la mécaniques (3 lois de Newton, ainsi que la loi de la gravitation universelle)?
Ce serait en tout cas très beau, car alors pourrait encore une fois expliquer des phénomènes par la seule force des lois de Newton sans ajouter de nouvelles "vrais lois" ( j'entends par là des lois non démontrables).
Cette loi est assez intuitive oui, mais est elle démontrable? Et si oui comment?
Bonjour
En régime permanent, la conservation de la masse, un des grand principe de la physique, implique la conservation du débit massique. Si, de plus, le fluide circulant en régime permanent est incompressible, la conservation du débit massique conduit à la conservation du débit volumique. Cette loi de conservation n'a rien de mystérieux et n'est valide que dans les cas particuliers d'un fluide incompressible circulant en régime permanent.
Ah... Rien avoir avec les lois de Newton...
J'aimerais bien connaître ces "principes fondamentale de la physique". De la physique classique du moins car je sais qu'en réalité tout est plus compliqué.
Ce que je cherche à savoir, c'est à partir de combien d'axiomes et de lois non démontrables, on arrive à en déduire toute la physique classique.
Je sais qu'à partir des lois de Newton on arrive déjà à montrer beaucoup de choses en mécanique(classique)
Mais quels sont ces autres principes fondamentaux ?
c'est à partir de combien d'axiomes et de lois non démontrables, on arrive à en déduire toute la physique classique.
Je suis bien incapable de répondre à une pareille question ! Dans chaque domaine de la physique, on réalise des expériences puis on bâtit des théories qui modélisent de façon plus ou moins précise la réalité observée. Chaque domaine possède ses lois fondamentales ! Sans doutes les lois les plus "fondamentales" sont les lois de la mécanique quantique qui modélise le comportement des particules....
Et si on parle seulement de la mécanique classique ?
À part les 3 lois de Newton, la loi de la gravitation universelle, le principe fondamental de la conservation de la masse, y a t-il autre chose ?
Ou bien ces seules principes suffisent pour démontrer toute la mécanique classique?
Globalement d'accord avec ton dernier message. Il faudrait y ajouter quelques considérations sur la notion de temps qui reste le même quel que soit le référentiel d'étude en mécanique classique.
Voir quelques approfondissement ici par exemple :
Bonsoir Vanoise,
Bonsoir Tauste,
Il manque, à mon avis, au moins le principe de moindre action qui est a la base de la mecanique analytique.
Mais on est hors programme!
Comme je l ai déjà fait remarquer à tauste dans un autre fil, les lois de Newton et le cours de mecanique en Terminale concernent essentiellement le point matériel. On a effectué un grand chemin théorique depuis 1687 pour aboutir à la mécanique classique actuelle!
Bonsoir krinn,
Je crois que le principe de moindre action n'est pas à inclure dans les principes de base sur lesquels la mécanique Newtonienne se repose. (Je me trompe peut être, corrige moi si je dit des bêtises)
La mécanique analytique est une formulation de la mécanique classique basée sur le calcul variationnel.(Wikipédia)
Pour démontrer les résultats de la mécanique Newtonienne on a donc pas besoin de faire appelle à ce principe. Ce principe en est juste une autre formulation.
Aussi dans cette vidéo :
, il est expliqué qu'on pourrait démontrer toute la mécanique Newtonienne à partir de ce principe !!
Je vais me renseigner sur ce principe qui a l'air très intéressant!
Et désolé de vous barber avec ces histoires de démonstration mais j'adore ça, j'aimerais pouvoir démontrer tous les théorèmes et relations de la mécanique classique en utilisant un minimum de loi non démontrable. Par ce que je trouve ça fou qu'à partir de quelques "axiomes" on peut décrire tout plein de phénomène.
Bonsoir Vanoise,
les lois de Newton et le cours de mecanique en Terminale concernent essentiellement le point matériel. actuelle!
En effet, mais dans la mécanique des fluides on n'a pas de nouvelles lois, ou alors on peut les retrouver en utilisant nos principes de base, dans la mécanique du solide, on applique aussi les lois de la mécanique du point sur l'ensemble des points du système.
On a déjà presque fait le tour de la mécanique classique.
Il ne reste plus que la mécanique analytique et la Mécanique des milieux continus qui pour le coup sont totalement inconnues pour moi. Peu être qu'il existe d'autres lois afin de pouvoir appréhender ces domaines de la mécanique classique car les quelques axiomes qu'on avait ne sont plus suffisant ?(ce qui serait un peut triste...
)j'aimerais pouvoir démontrer tous les théorèmes et relations de la mécanique classique en utilisant un minimum de loi non démontrable. Par ce que je trouve ça fou qu'à partir de quelques "axiomes" on peut décrire tout plein de phénomène.
Tu as raison de t'émerveiller que les théories physiques modernes soient aussi synthétiques et permettent donc de décrire les lois de la nature (de la matière inerte et du rayonnement, en gros) à partir de quelques principes très généraux (et non pas des axiomes) et de quelques lois mathématiques.
Mais ton objectif dépasse de très très loin le cadre du grand oral. Seuls des physiciens théoriciens chevronnés s'attaquent (peut-être) à de tels problèmes!
Je te souhaite d'en devenir un plus tard, mais pour l'instant il faut rester les pieds sur terre...
Et, même si je prends un risque, je maintiens que la mécanique classique (actuelle) ne se déduit pas intégralement des lois de Newton que tu as apprises.
Ceci dit, tu ne dois pas t'embarquer dans ton oral dans ce genre de considérations. Si tu dis que les lois de Newton sont à la base de la mécanique classique (ou même de la physique classique) comme je te l'avais déjà dit , personne n'aura rien à redire à mon avis (à voir avec le prof qui supervise ton oral ). Tu peux même citer les diverses théories qui en découlent (meca du solide, meca des fluides, etc.).
Oui bien sûr je ne compte pas parler de tous ça dans mon oral.
Je posais cette sur la loi du débit volumique pour moi, par curiosité et par envie de connaître les principes de base de la mécanique classique.
J'ai même un cahier où j'ai toutes les démos des Théorèmes physique que j'ai appris....
Et, même si je prends un risque, je maintiens que la mécanique classique (actuelle) ne se déduit pas intégralement des lois de Newton que tu as apprises..).
Oui, ba déjà Vanoise a parlé du principe fondamental de conservation de la masse.
Même si au fond je considère que ce principe n'est pas à mettre dans la même case que les lois de Newtons. Je mettrai le principe fondamental de conservation de la masse, la relativité, l'existence d'un temps et son unicité, ( en mécanique classique), la notion de distance dans une catégorie"axiomes" qui définissent un peu le monde qui nous entoure.
Puis les lois de Newton qui emmetent des relations entre ces concepts définis seraient dans un autre compartiment, les lois.
Je vais me renseigner sur la mécanique analytique et des milieux continus pour voir si je ne pourrai pas trouver de nouvelles lois émises et non démontrables. Et si vous avez une idée d'une de ces lois je suis preneur !
En tout cas merci de m'avoir parlé du principe de moindre action, c'est vraiment fou!
Je posais cette sur la loi du débit volumique pour moi, par curiosité et par envie de connaître les principes de base de la mécanique classique.
J'ai même un cahier où j'ai toutes les démos des Théorèmes physique que j'ai appris....
Pour essayer de te donner une vue d'ensemble de ce qui a été évoqué dans ce fil par vanoise et moi, je poste un schéma. A noter que ton oral ne concerne que ce qui est entouré en rouge.
En tout cas merci de m'avoir parlé du principe de moindre action, c'est vraiment fou!
Si tu continues la physique, tu verras que tu n'es pas au bout de tes surprises !!
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