les beauforts

""La puissance du vent augmente au carré de sa vitesse"
Euhh...C'est grave docteur ou juste virtuel?? :mdr: :mdr:

L'équipage
29 mars 2015
29 mars 201529 mars 2015

Ben non, c'est pas grave, en tout cas c'est pas "docteur", tout est normal ( et c'est pas virtuel)

Déjà à la base en physique la formule de l'énergie s'exprime par E=1/2 MxV2( V au carré, donc le carré de la vitesse, m étant la masse de l'objet en mouvement)

C'est ce qui fait que quand tu t'emplafonnes un platane en voiture à 40km/h, ça fait bien plus que 2 fois plus de dégât qu'à 20km/h ... mais à une proportion du carré de la vitesse ... c'est pas virtuel, c'est réel et ça fait bobo !

Si la vitesse double, l’énergie cinétique est multipliée par 4.
Si la vitesse triple, l’énergie cinétique est multipliée par 9.

De façon générale, si la vitesse est multipliée par k, l’énergie cinétique est multipliée par k2 ( k au carré).

Exemple : Un véhicule de 1000 kg (1t) roulant à 36 km/h soit 10 m/s possède une énergie cinétique E = 50 kJ. (l'unité = Kilo-Joules)
A 72 km/h (20 m/s) son énergie cinétique est de 4E = 200 kJ.
A 108 km/h (30 m/s) son énergie cinétique est de 9E = 450 kJ

Pour l'échelle de Beaufort, c'est pas exactement pareil en terme de formulation mais le carré de la vitesse intervient lui aussi par voie de conséquence:

On peut l'exprimer aussi sous la forme suivante : le degré Beaufort est égal à l'entier le plus proche de la racine cubique du quotient par 9 du carré de la vitesse du vent en km/h.
(pour la formule Beaufort, merci qui ? merci wiki ..)

donc oui, la puissance du vent intervient à un ordre de grandeur du carré de sa vitesse !

allez un petit exemple
un vent de 30km/h ( soit environ 16 noeuds)
donc 30 au carré = 900
900 divisé part 9 = 100
racine cubique de 100 = 4.64
entier le plus proche = 5
force 5 Beaufort ? à priori ya bon !

29 mars 2015

C'est tout simplement la conséquence de la formule de Bernouilli sur la mécanique des fluides. En simplifiant : F = k.S.v2

29 mars 2015

Ben oui, quoi, la mécanique des fluides. Plus tu penches le verre, plus la boisson descend vite, et plus t'as soif, c'est exponentiel.
Facile, quoi... :langue2:

29 mars 201529 mars 2015

Le carré de la vitesse... cela veut dire que l'énergie quadruple quand la vitesse double ?
Donc, globalement, entre force 3 et force 4 l'énergie dans les voiles double (vu qu'elle quadruple entre 10 nds et 20 nds).
La question devient donc :
faudrait-il (logiquement...) réduire la surface de voile de moitié, quand l'énergie double ?
Et porter le 1/16 que l'on porte à force 3, quand le vent est à force 8 ?
:oups:
En ce qui me concerne, j'ai 50 m2 à force 3... Je devrais donc porter 25 m2 par foece 4 et... un tourmentin de 3,125 m2 par force 8 ?
:reflechi:

31 mars 2015

pas forcement Baboujoli

car c'est le moment inclinant dû au vent dans les voiles qui fait giter le bateau donc dans la prise de ris il y a la surface de voile mais aussi la position du centre velique qui rentre en jeu ... et en reduisant (en bas de ta voile) tu descends vite ton centre velique .

29 mars 201529 mars 2015

En fait, le degré Beaufort est prortionnel à la racine cubique du carré de vitesse du vent. En conséquence, la force sur les voiles est proportionnelle au cube du degré Beaufort.

29 mars 2015

ça dépend peut-être aussi comment on se place sur l'échelle de Beaufort qui marche non pas linéairement mais par tranches ( comme le fromage du même nom :-)
Force 3 va de 7 à 10 nds
Force 4 va de 11 à 16 nds

entre F3 à 7nds et F4 à 16 nds, ça n'est pas tout à fait la même chose en terme de montée en puissance qu'entre F3 à 10Nds et F4 à 11Nds ...

Tenant compte du fait que la voile a une "gamme" de fonctionnement qui ira de légèrement à fortement sollicitée avec les tolérances et performances induites sur la marche du bateau selon ses caractéristiques propres , de carène, etc ... je ne pense pas qu'on puisse tirer la conclusion brute sur la réduction de surface du simple fait de la valeur de l'énergie du vent en tant que telle ...
(mais ce n'est que mon humble point de vue, je n'ai pas la science architecturale marine requise )

30 mars 2015

l'échelle beaufort ne suit pas que la vitesse du vent, elle est aussi indexée sur les effets mécanique occasionnés, telle la hauteur des vagues en mer
rien a voir avec le carré de la vitesse même s'il doit y avoir une relation avec les effets mécaniques
par contre l'effet xssur une voile, oui, et la formule est complexe et plus simpel au portant...
JL.C

30 mars 2015

B = 1,62 x v^3/2 avec v en nds

30 mars 201530 mars 2015

Erreur dans la formule précédente.
C'est plutôt : B = 0,72 x v^3/2 avec v en nds

30 mars 2015

Salut Don Nomade : Ta formule me surprend :
16nds = force 5 !!???
Je comprends mieux les gars qui ont le meme canot que moi (Flirt) et qui sont encore pepere avec 2ris sous F8 mesuré à la limite de terre à 10m de haut.
.
Pour moi 16nds à 10 m de haut c'est 4 pas plus. c'est à dire 10nds au cockpit soit F 3 = Ainsi ma planche reste sur la galerie, et je peche à la traine sur mon canot avec 0 voir 1ris.
.
.Wiki est peut etre bon en math, mais pas conforme à la condition marine qui defini l'echelle beaufort.
.
.Ceci dit c'est bien au carré de la vitesse (on le sent bien en water start) MAIS une fois parti la vittesse s'accelere sur la voilure, et la trainée elle ne suit pas ce carré si le reglage est bon.
.
En fait il s'agit de consommer la puissance du vent en vitesse ou en force. Si on comsomme en vitesse on peut tenir du vent ( planches) si on se traine (mon canot) F=P/V la force explose.

Conclusion : Plus on va vite plus on tient du vent fort. ( marin et planchiste à Gruissan) Preuve !? venez voir ici sous Tram à 4Onds pleins de planche à l'eau, et tous les canots au port.
.
:pecheur:

Cordialement

30 mars 2015

La formule de Lulu2 est celle de l'Organisation Mondiale Météorologique (WMO en anglais), mais à l'envers !!!
il faut lire
Vitesse (en noeuds) = 1,62*(Beaufort^1,5)
la force 5 commence donc à 18 N et se termine à 24 N.

Tout ceux qui ont souligné que le pression exercée par le vent augmente comme le carré de la vitesse du vent ont raison. Cela découle simplement du calcul de l'énergie cinétique du vent...

31 mars 2015

Parce que c'est la meilleure approximation CONTINUE de l'échelle Beaufort que l'on peut faire avec un formule simple...

30 mars 2015

Mais, dans ce cas, pourquoi toutes les tables désignent la force 5 entre 17 et 21 nds ?
Pytheas, serait-il "beau et fort" ?
:mdr:

30 mars 2015

et moi qui croyais que beaufort c'était un voilier construit à st mandrier chez Galian
me trompais-je???
alain

30 mars 2015

Tu vas pas en faire un fromage quand même...

30 mars 2015

Peut ètre connais tu le "Beaufort" 14 ou 16 mètres construit en bois moulé dans les années 80 chez nautic saintonge?? super canot! :alavotre:

30 mars 2015

amène en encore deux et on se fait une fondue
alain :heu:

30 mars 201530 mars 2015

Pour compléter le propos de Lulu2 qui cite justement la formule de Bernouilli, pression ( Newton / m² ) = 1/2 masse volumique de l'air ( kg / m3 ) x vitesse du vent ^ 2 ( m / s ).
La masse volumique de l'air vaut, conventionnellement, 1.225 kg / m3. Donc avec un vent de 26 m / s ( 93.6 km / h ) parallèle au sol, vent conventionnellement atteint une fois par an dans la plupart des régions de France, la pression exercée par le vent sur une paroi verticale vaut 414 N / m² soit 41.4 Kgf / m².
Petite remarque qui a toujours du mal à passer : au contact de la paroi la vitesse du vent est nulle.
Bonnes réflexions.

30 mars 2015

Soit on considère que la vitesse est nulle sur la paroi, soit on considère quel l'air est parfaitement élastique et repart en sens inverse à la même vitesse = conservation de l'énergie cinétique dans les chocs élastiques. Cela conduit au même résultat.

30 mars 2015

Bonjour,

Docteur Bernouilli, j'ai mal à la tête!!. Blague à part c'est fort intéressant.
Merci.

Cordialement. :pouce:

30 mars 2015

j'ai consulté l'échelle en question ,
mais il y a un problème il faut se référer aux feuilles des arbres
sur celui de mon hélice il n'y en a pas beaucoup et en mer non plus
fr.wikipedia.org[...]eaufort
alain

30 mars 201530 mars 2015

@Papy_jame
en fait la formule par rapport à la vitesse exprimée en km/h donne bien pour 30 km/h un résultat qui est bien dans la zone Force 5B dans l'échelle Beaufort ... par rapport aux km/h
et 30km/h fait bien "environ 16 noeuds" ( 16,2 ....)
par contre échelle de Beaufort donne des correspondances pas tout à fait exactes entre Km/h et Nds de chaque tranche du fromage Beaufort ...
F5 dit 17 à 21 Nds et 29 à 38 Kmh/h ... le barreau du bas de l'échelle sur F5 commence à 29km/h et 17Nds
or 17Nds = 31,48Km/h (et 21Nds = 38,89Km/h .. le barreau du haut est moins écarté entre Km/h et nds ?)

.. les barreaux de l'échelle sont un peu tordus, ou ben ya une commission sur le taux de change entre les Km/h et les noeuds ...Vas savoir :-)

Et puis en dehors de Wiki qu'est peut-être pas assez bon en Math et en beaufort, j'avais bien noté dans mon petit cahier dans un stage météo faite par un routeur pro :
(BF-1) x 5 = Nds jusqu'à 8BF ( après c'est BFx5 = Nds au dessus de 8BF)
* soit 5BF => 20 Nds
et dans l'autre sens on nous dit aussi :
(Nds/5)+1 = BF
* soit 17Nds => (17/5)+1 = 4,4 BF ... alors que 17nds est la tranche basse de 5BF

=> en fait c'est bourré d'approximations de truc, remarque, l'Amiral Francis Beaufort, il était british .... non ? des gens qui comptent en pieds, pouces, et ne payent même pas en euro ... :-)

30 mars 2015

Bien vu Don nomade ! Bon j'ai été voir wiki et c'est bien ce que j'avais en memoire :
C'est au depart une echelle empirique et aproximative basé sur l'observation, mais les meteorologues ont été obligé because les calculs de tranformer tout ça en valeurs math .
Il en ressort des formules fumantes pour retomber sur les crtiteres de Beaufort et les conditions ( un vent moyen, mesuré à10m ...etc)
.
Mais au fait dans cet "etc..." est ce que l'humidité et la temperature de l'air rentre dans la formule !? NON !?
.
Ben ça alors ! la viscosité et la masse de l'air est pourtant sensible à ces points.
Les planchistes pro disent tous sentir la difference dans le reglage des voiles en fonction air sec ou humide, et temperature. Bizarrement moi je le sens avec mon canot mais pas en planche. La marinade pousse plus le canot.
.
Ainsi la formule de l'echelle beaufort à partir de la vitesse de l'air devrait etre corrigé pour etre precis. En tous je crois
.
Cordialement :reflechi:

30 mars 2015

Je lis, je lis, ca m'instruis..

Merci a tous pour vos réponses. :pouce:

30 mars 2015

Finalement........... la vitesse du vent est peut etre moins importante que son energie. Ce qui nous interesse c'est cette puissance (energie sur 1s) que l'on va exploiter ou subir : Tranformer en force propulsive, en fardage, en etat de la mer.
.
En fait Beaufort avait raison, l'etat de la mer represente à priori mieux l'energie du vent, que sa vitesse.
.
:doc:

Oui doc j'arrete le pastaga.....

31 mars 2015

"l'etat de la mer represente à priori mieux l'energie du vent"
Non, pas mieux, aussi !
Aujourd'hui il est facile de mesurer la vitesse du vent. Pas à l'époque de Beaufort. Il fallait donc regarder l'état de la mer, donc une grande expérience que nous n'avons pas tous, nous plaisanciers.

31 mars 2015

Et puis, une évidence, l'état de la mer au début du 7 (par exemple) n'est pas tout à fait le même qu'au bout d'une journée...

Et il faut aussi du fetch...

31 mars 2015

Ah, sinon, mais me tapez pas sur la tête siouplait !!!

Y a une règle toute bête qui donne une bonne approximation pour ceux qui arrivent pas à retenir l'échelle beaufort : On enlève 1 à la force en Beaufort et on multiplie par 5... Ca marche de 2 à 8 (à 9, ça donne 40 alors que 9 commence à 41...) donc la plupart du temps où des bateaux sont sur l'eau !

31 mars 2015

Avez vous remarqué ? :
Le "vent de flotte" Ce vent, crachin en mer et pluie sur terre hors bande littorale. Ce vent qui correspond à la rencontre des 2masses d'air "front chaud front froid" Bref generalement Ouest.
Ce vent à l'anemometre peut etre consistant, mais, bizarrement il ne propulse pas bien. En planche c'est typique : Ca tire les bras comme le dit l'anemo, mais ça n'accelere pas vraiment.
Mon explication , Je pense que c'est du vent qui est plein de mico turbulences. mais c'est une supposition.
.
Et vous ? le remarquez vous ?

Penfield Reef Light, Fairfield Connecticut USA

Phare du monde

  • 4.5 (187)

Penfield Reef Light, Fairfield Connecticut USA

2022