Discuter:Force centrifuge

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

Sommaire

[modifier] Abus de langage !

La notion de force centrifuge est un abus de langage. Toute force est l'action mécanique de quelque chose sur quelque chose, et il est possible de définir sa réaction. Ce n'est pas le cas ici.

De toute façon la force ressentie dans le mouvement de rotation est centripète (dirigée vers le centre) sans quoi vous prenez la tangente! On peut à la rigueur parler d'effet centrifuge, l'impression qu'on va partir à l'extérieur. Une centrifugeuse impose un mouvement de rotation tel que les efforts de cohésion dépassent les limites de résistances du corps centrifugé. Les éléments ainsi libérés continuent leur course dans un mouvement uniforme et rectiligne (s'éloignant du centre).


Faut-il réécrire cet article en soulignant la supercherie ou simplement le supprimer? La première solution me semble plus sage , et plus près de la mission d'une encyclopédie de ce rang

Ruizo 23 février 2006 à 10:21 (CET)

[modifier] Pas Droit de réponse

Je constate que mon propos choque. Ce n'est pas parce qu'un terme passe de l'autre coté de l'équation qu'il change de nom. La force centrifuge n'a de force que sa dimension (M L T-²).

La théorie des 4 éléments n'a t-elle pas été abandonnée ? Le soleil tourne-t-il toujours autour de la terre ?

le PFD et le PFS s'appliquent dans un référentiel galiléen. Point. Pourquoi bricoler pour que cela le soi aussi dans tous les référentiels. Un repère est un repère, et le choisir avec pertinence pour que les calculs soient simples, est une chose. Tordre le cou à des principes fondamentaux en est une autre.

[http:\\science-univers.qc.ca/cosmologie/centrifu.htm]

Ruizo 24 février 2006 à 13:33 (CET)

J'ai supprimé l'ancienne version. Celle-ci n'est toujours qu'une ébauche. Sinon, nous ne sommes pas là pour décider si oui ou non la notion de force centrifuge est pertinente ou non. Elle existe bel et bien et nous sommes là pour décrire ce qu'elle est et son domaine d'application.
je ne vois pas quels sont les principes fondamentaux auquels on aurait tordu le cou ??? Ceedjee 24 février 2006 à 22:37 (CET)
"...pour qu'elle soit cohérente avec la loi de Newton..." , c'est à dire avec le principe de l'inertie qui ne s'applique que dans un référentiel galiléen.

[modifier] pertinence de la notion de force centrifuge

Ce qui me gène dans l'affaire, c'est l'aspect arbitraire de ces forces fictives. Aucun problème les mettant en cause ne justifie clairement leur expression parachutée à chaque fois (et curieusement égale au produit d'une masse et du vecteur accélération du référentiel non galiléen par rapport à un qui l'est). Lorsqu'on se place clairement dans le bon référentiel le PFD nous donne de façon univoque son expression (est ce la preuve qu'elle existe?) sans aucun autre forme de bidouille. Sous sa forme actuelle l'article est plus nuancé et dans l'esprit de celui sur les forces fictives. C'est mieux.

J'ai pris bien soin d'éviter de parler d'existence. (si ce n'est pas le cas, il faut corriger). Ce terme n'a en physique aucun sens et est bien trop polémique pour qu'on puisse l'utiliser.
Je suis d'accord aussi que d'un point de vue strict, cette notion est certainement une forme de "bricolage" dont la théorie pourrait tout à fait se priver. D'ailleurs, comme vous le soulignez, on utilise pour son expression, la masse d'un objet ET l'accélération d'un référentiel par rapport à un autre. C'est on ne peut plus "alambiqué".

D'un point de vue pratique, par contre, ce détour simplifie nettement les explications tout en étant rigoureux dans le sens ou la "recette" fonctionne parfaitement et se démontre.

Enfin j'ai donné un exemple d'utilisation du phénomène. Ce qui montre que je suis plutôt ouvert sur la question, ou plutôt que je comprends la démarche de la "partie adverse". Je suis même disposé à fournir, (pour cet article) dans une forme correctement vulgarisée, et parfaitement neutre quant à cette polémique, l'étude mécanique montrant tous les efforts en cause dans le phénomène. Etude qui pourrait être opposée à celle mettant en cause la force centrifuge.

-). Je suis sans avis personnellement. Je suis venu sur wikipedia justement pour voir comment on en parlait suite à une polémique que j'avais lue sur un forum où certains "hurlaient" qu'on ne pouvait nier l'existence de la force centrifuge et où j'ai essayé de montrer qu'il n'en était rien. Je pense qu'il est utile de donner une étude de chaque cas "traditionnellement" cad dans le référentiel du laboratoire et avec les "forces fictives", dans le référentiel lié à l'objet. Merci pour les images ! J'ai toujours du mal à en trouver et c'est absolumenet indispensables ici !

Dernier point: Si sa réaction existe, sur quoi agit-elle ? Le préciser, SVP, au chapitre Idées fausses. Ou peut-être qu'avec le jeu des négations il y a contre sens.Ruizo 25 février 2006 à 04:14 (CET)

  • avant tout je précise que l'article est loin d'être fini. Idées fausses doit être explicité avant quoi que ce soit et surtout les idées développées pour éviter tout malentendu.
  • vous lancez directement la discussion sur le point le plus délicat :). Je vais essayer d'être clair.

Vous avez le raisonnement suivant : le principe d'action réaction illustre que les forces agissent à la base via un couplage ou une interaction et que si A agit sur B ; B agit sur A avec une force égale et opposée. Et en conséquences vous dites : où est la réaction à cette force fictive ?!!!. La réponse est : il n'y en a pas, la force centrigue n'est provoquée par rien, qu'elle serait donc l'objet sur lequel agirait sa réaction ! Et c'est correct.

Ce faisant, vous ramènez le principe au niveau des notions de forces fondamentales et l'utilisez sous son aspet théorique : toutes les forces traduisent une interaction.

Mais Le principe d'action-réaction de Newton dit un peu plus. Au niveau macrascopique, il a aussi un sens pratique : si un corps exerce une force sur un objet, l'objet exerce une force sur le corps.

Ce principe DOIT ETRE d'application dans le contexte que j'ai définis dans l'article sous peine de paradoxe. Considérez un ballon dans un seau qu'on fait tourner. Si je me place dans le référentiel (non inertiel) du ballon et que je fais le bilan des forces : la force centrifuge pousse le ballon vers l'extérieur, il pousse sur le sceau et par action-réaction, le saut pousse sur le ballon et exerce sur le ballon une force égale et opposée. Heureusement dans le bilan des forces sinon, il ne serait pas nul dans le référentiel du ballon ce qui serait paradoxal. Le couple action-réaction est donc, la force centrifuge qui pousse le ballon sur le seau et y transmet une force ET la réaction du seau sur le ballon. En ce sens, la force centrigue obéit au principe d'action réaction.

Cordialement, Ceedjee 25 février 2006 à 11:16 (CET)

[modifier] une démonstration s'impose

j'ai placé ce paragraphe que je pense être suffisament neutre que je dois finir (équation de maths) non pas pour prouver que la ??? existe ou pas mais pour monter comment on arrive à sa formulation (ce qui ne veut pas dire que j'adhère au concept!). Je demande seulement à me laisser le temps de finir (la mise en forme des maths est longue) avant de décider de la pertinence de mon point de vue. Le texte est cependant à peu près à jour. Respectueusement.Ruizo 26 février 2006 à 04:44 (CET)

Je pense qu'il peut être intéressant de développer, avec toute les mises en garde, pédagogie nécessaire, l'étude des exemples en utilisant cet artifice de calcul. J'ai à ce titre trouvé un vrai modèle de régulateur à boule (régulateur de watt: voir le site du conservatoire des arts et métiers). Je fournirai un schéma ou une image.

J'attends au moins des défenseurs de ??? de donner la méthode non galilèenne pour en déterminer l'expression et de ne pas la plaquer arbitrairement.

Ce cas m'intéresse vraiment. Du point de vue pédagogique, on se retrouve sur le fil du rasoir avec des étudiants. La seule parade est le recul.

A bientôt.Ruizo 26 février 2006 à 13:21 (CET)

bonjour. Je ne fais que passer mais je confirme qu'il n'y a ni défenseur de l'utilisation de la force centrifuge (et il serait temps de clore le débat à ce sujet) ni de méthode non galiléenne pour en déterminer l'expression étant donné que les lois fondamentales de la physique concernent, en physique classique, les réfénrentiels galiléens. Coridalement Ceedjee 26 février 2006 à 18:09 (CET)

[modifier] la fin du débat

en tant que pédagogue ce que je remets en cause c'est la démarche arbitraire qui fait que tant tôt il y a tantôt il n'y a de forces fictives, quand il en existe une universelle. Je n'accorde à Fc qu'une réalité mathématique. Et trop souvent les conditions ne sont pas explicitement énoncées; il en est de même dans bien des exemples (souvent de vulagrisation). Rappeler aussi que ce concept simplificateur pour la mécanique du point donne quelques soucis dans le cas de la mécanique du solide (moment dynamique). Il est donc primordial de préciser les limites de ce modèle.

Remarques concernant les exemples:

  • le virage du vélo ou d'un avion ne change rien si on se situe dans le cadre de la mécanique du point. Le virage relevé ou pas de même (cela simplifie seulement la modélisation de la liaison au sol).
  • voir le cas du gazon qui pousse sur un disque tournant (autrefois exposé au grand palais à Paris). Plutôt rigolo. On y fait apparaître la notion de poids apparent(= P-Ma).
  • surface parabolique de l'eau dans un sceau tournant sur son axe (Newton s'est interrogé à ce propos).

personnellement, sauf si on me le demande (schémas...) j'arrête ma contribution quant à cet article. en espérant qu'elle sera considérée comme positive.Ruizo 27 février 2006 à 04:13 (CET)

[modifier] idées fausses: rappel

idée fausse = la force centrifuge n'obéirait pas au principe d'action-réaction.

équivaut à la force centrifuge obéit au principe de l'interaction. --Ruizo 1 mars 2006 à 00:48 (CET)

Pas tout à fait, comme je l'ai expliqué plus haut en détails. Ceedjee 1 mars 2006 à 10:40 (CET)

[modifier] le seau dans le ballon

extrait: Considérez un ballon .... Le couple action-réaction est donc, la force centrifuge qui pousse le ballon sur le seau et y transmet une force ET la réaction du seau sur le ballon. En ce sens, la force centrigue obéit au principe d'action réaction.

l'exemple ne m'a pas convaincu. Le couple seau/ballon entre dans le cadre exact d'une action-réaction par contact. La force seau-->ballon à pour réaction la force ballon-->seau. Il se trouve qu'elles ont la même intensité que la force centrifuge puisque force seau-->ballon est la force centripète assurant le mvt circulaire.

A réfléchir.--Ruizo 2 mars 2006 à 11:52 (CET)

mais nous sommes d'accord. Si l'observateur dans le référentiel essaie de trouver la cause de la force centrifuge en sens d'interaction qui existe en 2 "objets", il ne trouvera jamais puisque de facto, il n'y a pas de couple action-réaction MAIS il ne faut pas en conclure trop vite que la force centrifuge n'obéti pas au principe d'action réaction qui dit aussi (et surtout) action implique réaction. En mécanique newtonienne, le principe de couplage et le principe d'action-réaction sont équivalents mais il ne faut pas perdre de vue qu'ils impliquent 2 choses et pas une seule. Ceedjee 2 mars 2006 à 20:08 (CET)

[modifier] à propos des exemples.

Le paragraphe doit pouvoir être scindé en parties indépendantes:

  • description de situation où le phénomène est remarquable (virages...)
  • les dispositifs exploitant le phénomène (régulateur de watt, essoreuse...)
  • les dispositifs cherchant à annuller le phénomène ou ses effets (train pendulaire, combinaison anti-G...)
  • un peu de science fiction avec par exemple la gravitation simulée par rotation (voir 2001 l'odyssée de l'espace de Kubrik).

Cela permettra de finir l'article sur une touche moins théorique.--Ruizo 6 mars 2006 à 09:30 (CET)

excellentes idées. Ceedjee 9 mars 2006 à 22:14 (CET)

[modifier] Comparaison avec le topo allemand

Heureusement que j'ai d'abord cherché sous "Zentrifugalkraft", car ce qu'il me faut, c'est savoir quel est, pour une éolienne à axe vertical, le facteur de multiplication de la masse d'une pale à l'arrêt par rapport à la même pale en mouvement sur un cercle de révolution et à une vitesse circonférentielle donnés.

L'auteur allemand donne d'emblée la formule la plus pratique pour avoir une notion assez précise de ce que représente ce facteur de multiplication: F = mv2/r, en ayant de surcroît la courtoisie d'indiquer des unités pratiques et connues de tout un chacun:

F = force centripète en Newton m = masse en kilogrammes r = rayon en mètres v = vitesse de rotation en m/s


Ainsi j'ai pu faire immédiatement et de tête le calcul du facteur de multiplication pour des conditions extrêmes de fonctionnement de mon éolienne d'un diamètre de 2 mètres (r = 1), en supposant une vitesse circonférentielle de 100 m/s (360 km/h) et en prenant en considération 1 kg de poids de pale (c.-à-d. le poids d'un segment de pale correspondant).

Aux conditions dimensionnelles et de rotation posées, chaque kilo de pale est donc multiplié par 1000 (1 kg x 100 m/s2 = 10'000 Newton = 1 tonne = 1000 kg = 1000 x 1 kg).

Ce qui me donne une idée concrète sur la distance de haubanage (portée de pale libre) pour ne pas risquer une rupture des pales par la force centripète exercée par les haubans sur les pales, force à laquelle s'oppose l'inertie tangentielle des pales (ceci pour vous démontrer qu'il n'y a pas besoin d'être mathématicien pour comprendre ce qui se passe en réalité).

Merci au vulgarisateur allemand de ne pas m'avoir entraîné d'entrée en matière dans une polémique mathématique abracadabrante ignorant superbement le quidam qui consulte Wikipédia pour trouver réponse à une question concrète!


[modifier] Force d'inertie

Il serais plus judicieux de ne pas répéter ce qui a déjà été dit dans l'article "Force d'inertie". D'ailleur, l'expression "force d'intertie" me parais plus précise et plus correcte que "force fictive".

Au passage, tout ce qui est polémique sur l'existence de cette force n'a pas vraiment sa place dans cet article, mais plutot dans l'article sur les forces d'inertie.

[modifier] Et pour les gens "normaux" ?

Peut-etre est-ce l'heure matinale, mais j'ai beau faire un effort je ne trouve pas d'explication basique à destination de gens "normaux". Une explication en langage "non technique" de ce qu'est la force centrifuge (essentiellement comment elle se concrétise) serait intéressante à glisser dans une section dédiée. Là je n'ai rien compris : (

Aouww! y aurait il une sorte d'intégrisme consistant à rédiger de façon à ce que seuls les initiés comprennent?? Un peu comme au temps où on parlait latin entre gens cultivés. Mais rassurons nous, sur la page correspondante en anglais c'est bien plus compréhensible, même si on ne comprends pas bien l'anglais
franchement une encyclopédie incompréhensible, c'est bidon de chez bidon.