La boîte bougera-t-elle si je souffle de l’air à l’intérieur?

Santhi Kabir

La boîte bougera-t-elle si je souffle de l’air à l’intérieur?


Supposons que j’ai une boîte dans l’espace et qu’elle soit remplie d’air. Je garde un ventilateur à une extrémité et j’ai soufflé l’air à l’autre extrémité. L’air frappera la boîte avec une certaine vitesse, donc il devrait bouger.

Je sais que c’est complètement faux parce que l’élan du système reste constant. Mais d’une manière ou d’une autre, je ne peux pas l’expliquer clairement.

Ventilateur dans la boîte

JT

Lorsque le ventilateur pousse l’air vers l’avant, le ventilateur lui-même est repoussé, tout comme la boîte.

Qmécanicien ♦

Réponses


 Rajesh Sardar

Si vous utilisez la 3e loi du mouvement de Newton, qui stipule que pour chaque action, il y a une réaction égale et opposée, c’est-à-dire que lorsque le ventilateur accélère les particules d’air par une force, il subit également une force de réaction en arrière et selon la 3e loi du mouvement, ces l’action et la force de réaction doivent être égales, d’où la force nette agissant sur la boîte est nulle. C’est pourquoi il ne bouge pas du ventilateur.

F r e une c t je o n = F une c t je o n

Si vous voulez l’expliquer par le théorème de conservation de la quantité de mouvement, vous devez considérer le changement du ventilateur et des particules d’air et la somme des changements de quantité de mouvement de toutes les particules doit être nulle. Comme ici la vitesse du ventilateur et des particules d’air sont dirigées de façon opposée, la sommation devient donc nulle.

k = 1 n

m je v ¯ je

Carl Witthoft

Excellent. Maintenant, tournons la tête de l’OP en soulignant que vous pouvez monter un ventilateur sur un voilier, le diriger vers la voile et avancer. 🙂

Rajesh Sardar

En fait, dans le cas d’un voilier, le ventilateur et le bateau sont un seul système car ils sont liés de manière rigide les uns aux autres. Selon la troisième loi du mouvement de Newton, l’action et la réaction doivent se produire entre deux objets différents. C’est pourquoi il n’est pas possible de naviguer sur un bateau avec un ventilateur en marche.

Carl Witthoft

Sauf qu’il est possible de naviguer sur un bateau avec un ventilateur. Cherchez-le (indice: vecteurs)

Rajesh Sardar

Pourriez-vous me donner la question dans un peu de détails?

JRE

Les Mythbusters ont prouvé que vous pouvez « souffler votre propre voile » avec un ventilateur. discovery.com/tv-shows/mythbusters/videos/… Cela ne fonctionne que dans certaines conditions (taille de voile, taille et sortie du ventilateur, etc.), et vous feriez mieux de démonter la voile et d’utiliser simplement le ventilateur.


 Lehs

Non! Vous devez faire une ouverture à l’avant et à l’arrière. La théorie est que la somme de l’élan de toutes les particules et choses en mouvement

k = 1 n m je v je

devrait être nul.

Si certaines particules sont accélérées par le ventilateur et se déplacent vers l’arrière, une force sera appliquée à la boîte vers l’avant.

S’il ne s’agissait pas d’un flux régulier de molécules en mouvement, mais par exemple de balles plutôt lourdes, la boîte tremblerait d’avant en arrière lorsque les balles étaient lancées et lorsqu’elles frappaient contre la boîte scellée.

Carl Witthoft

Ce n’est pas une théorie, c’est un fait. Et vous n’avez vraiment besoin que d’une seule ouverture. Voir la fameuse question « pouvez-vous inverser un arroseur de pelouse sous l’eau ».

Lehs

C’est un fait et une théorie, @Carl. Le fait est que cela fonctionne. Mais il n’y a aucun fait sur une vérité finale en physique, donc nous ferions mieux d’appeler la théorie pour une théorie.

Carl Witthoft

OK, eh bien, je pense que c’est mieux appelé « la loi de conservation de l’élan », mais point pris.

Lehs

@Carl Witthoft: Oui, et nous avons également la loi d’Ohm. Mais comme nous le savons, il s’agit du type «approximation qui fonctionne bien».

 

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