On the regularization of impact without collision: the Painlevé paradox and compliance

We consider the problem of a rigid body, subject to a unilateral constraint, in the presence of Coulomb friction. We regularize the problem by assuming compliance (with both stiffness and damping) at the point of contact, for a general class of normal reaction forces. Using a rigorous mathematical approach, we recover impact without collision (IWC) in both the inconsistent and indeterminate Painlev\'e paradoxes, in the latter case giving an exact formula for conditions that separate IWC and lift-off. We solve the problem for arbitrary values of the compliance damping and give explicit asymptotic expressions in the limiting cases of small and large damping, all for a large class of rigid bodies.Comment: Compared to previous version of the paper, we have: (a) Added a new theorem 2, (b) added a new discussion section with numerical computations, and (c) changed the overall exposition of the manuscrip

Stephane Drzewiecki, concepteur de sous-marins au service des marines russe et française (1877-1900)

Stefan Drzewiecki, submarine inventor for the Russian and French navies (1877-1900) This article concerns Stefan Drzewiecki’s naval engineering researches. This civil engineer was born into a rich polish Europeanized family and graduated at the Ecole centrale des arts et manufactures in Paris. Inventor in 1877 of a submarine prototype named “Podascaphe”, Drzewiecki pursued the improvement of his concept in terms of propulsion, manoeuvring, speed and autonomy . His first prototypes were mass-produced by the Russian navy, but the lack of interest by the Russian authorities in the early 1890s convinced him to settle in Paris. In 1896, he took part in a competition organized by the French Admiralty for a new type of submarine. The prize he received gave him enough freedom to pursue his activities as an inventor. He subsequently took an active interest in airplanes and conceived a propeller theory that drew him closer to Gustave Eiffel, who was himself involved in aerodynamics, and also collaborated with the Laboratoire aérodynamique d’Auteuil. This Polish engineer died in 1938 after a long career entirely devoted to naval engineering and aviation

RECITS FICTIONNELS DE VOYAGE : EXPLORER DES MONDES INCONNUS PAR LA PENSEE SCIENTIFIQUE

International audienceLa thématique du récit est un des thèmes fédérateurs du laboratoire S2HEP (EA 4148) de l’université Claude Bernard Lyon 1 et de l’Ecole Normale Supérieure de Lyon. De nombreux chercheurs du laboratoire, provenant de la didactique de la physique ou de la biologie notamment, de l’histoire ou de la philosophie des sciences, explorent depuis maintenant quelques années, les récits de fiction réalistes (albums de jeunesses ou romans) comme mode d’accès aux savoirs.Cette approche nous invite à centrer nos recherches sur les fonctions du récit et en particulier la fonction de représentation qui va nous intéresser plus particulièrement dans cet article. Pour Ricœur (1975) la fonction du récit est précisément de référer métaphoriquement au monde. Il revient à la fiction, selon Bruner, « de nous entraîner dans le domaine « de ce qui pourrait être, de ce qui aurait pu être, de ce qui sera peut-être un jour » (Bruner, 2002, p. 16). En élargissant le champ des possibles, les représentations fictionnelles proposées par le récit augmentent – selon les mots de Jean-Marie Schaeffer (2006) – « la flexibilité de notre capacité imaginative ». Le récit permet ainsi d’imaginer des mondes invisibles, des effets non encore observé de tel ou tel phénomène biologique ou physique. On admet aujourd’hui qu’un grand nombre d’objets construits par les scientifiques (les quarks, les atomes, le gène) sont en fait des entités purement théoriques qui n’ont pas plus d’existence dans la réalité spatio-temporelle de notre monde que les personnages les plus célèbres de la fiction. Les récits fictionnels de voyage – qu’ils s’agissent de voyages physiques, réalisés par l’intermédiaire d’un instrument ou par la pensée – nous plongent en fait dans l’imaginaire de mondes contrefacteurs en ceci qu’ils obéissent à des lois ou des règles contraires au monde empirique. Dans la conception de la fiction chez Lewis (1978, 2007), ces mondes contrefacteurs sont des mondes possibles construits à partir d’une variation du monde actuel sur un point donné. Les conséquences épistémologiques sont doubles : d’une part la construction de l’intelligibilité des nouveaux phénomènes et d’autre part l’extension corrélative de la connaissance de notre monde (nouvelles espèces en biologie, nouveaux objets en physique, nouvelles modalités d’expérimentations). De ce point de vue, « les autre mondes fournissent une structure de référence grâce à laquelle il nous est permis de caractériser notre monde. » (Lewis, 2007, p. 46). Ces mondes obligent leurs auteurs mais aussi les personnages, et le lecteur, à changer de cadre de référence et d’instrumentation pour appréhender les nouveaux phénomènes en jeu. Un objectif de notre étude est d’analyser ces récits en vue de les convoquer dans un contexte d’enseignement et/ou de médiation

Desarrollo de la metodología para la obtención de las derivadas aerodinámicas de estabilidad de las aeronaves mediante herramientas de mecánica de fluidos computacional

[ES] Es común en el estudio de la Mecánica de Vuelo el empleo de modelos matemá- ticos aproximados de la aerodinámica de la aeronave. Estas fuerzas y momentos de origen aerodinámico pueden clasificarse como debidos al movimiento de la propia aeronave o debidos a las superficies de control. En la literatura especializada las fuerzas y momentos naturales al movimiento de la aeronave vienen dadas por una serie de coeficientes adimensionales, también conocidos como Derivadas aerodinámicas de estabilidad. Este trabajo tendrá por objetivo establecer un procedimiento con el cual se puedan obtener estos coeficientes mediante técnicas de mecánica de fluidos computacional, calculando de este modo un modelo aerodinámico de la aeronave. Para desarrollar el proyecto se tomará como base un avión tipo canard del cual ya se disponen las derivadas de estabilidad calculadas con métodos semi-empíricos. A continuación se estudiará la aerodinámica del avión mediante el programa Star CCM+ aplicando punto por punto los pasos de un estudio de mecánica de fluidos computacional. Finalmente se discutirán los resultados del estudio comparando los valores obtenidos para las derivadas de estabilidad con los conocidos con anterioridad.[EN] It is a common practice in the study of Flight Mechanics to employ approximate mathematical models of aircraft aerodynamics. Thereby, aerodynamic forces and moments can be divided into those produced by the movement of the aircraft through the air and those produced by the fiight controls. Often, forces and moments related with the movement of the aircraft can be given by a set of non-dimensional coeficients known as Aerodynamic stability derivatives. This project has the objective of establishing a generic procedure with which this coeficients could be obtained using computational fluid mechanics, thus evaluating an aerodynamic mathematical model of the aircraft. In order to develop the project a canard type aircraft will be employed as a application object, as the aerodynamic stability derivatives are already known by a semi-empirical approximation. Then, the aerodynamics of the aircraft will be studied by means of the software Star CCM+ applying the general procedure of a computational fluid mechanics study. Finally, the results of the project will be discussed comparing the obtained values of the derivatives with the previously known ones.[CA] Una pràctica comú en l'estudi de la Mecànica de Vol és l'ús de models matem àtics aproximats de l'aerodinàmica de les aeronaus. Llavors, les forces i moments aerodinàmics es poden classificar com debuts al propi moviment de l'aeronau o debuts les superfícies de control, A sovint, les forces y moments són establertes per una sèrie de coeficients adimensionals , també coneguts com Derivades aerodinàmiques d'estabilitat. L'objectiu d'aquest treball serà establir un procediment genèric amb el que s'hi puga obtindre aquests coeficients mitjançant tècniques de mecànica de fluids computacional, calculant així un model aerodinàmic de l'aeronau. Per a desenvolupar el projecte es prendrà com a base un avió de tipus canard del que ja es disposen les derivades d'estabilitat calculades mitjançant mètodes semi-empírics. A continuació s'estudiarà l'aerodinàmica de l'avió amb el programa Star CCM+ aplicant pas a pas el procediment general d'un estudi de mecànica de fluids computacional. Finalment es discutiran els resultats obtinguts a l'estudi comparant-los amb els valors prèviament coneguts.Soler Tejada, D. (2018). Desarrollo de la metodología para la obtención de las derivadas aerodinámicas de estabilidad de las aeronaves mediante herramientas de mecánica de fluidos computacional. Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/109463TFG