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Moeurs, usages et costumes de tous les peuples du monde
Auguste Wahlen, "Moeurs, usages et costumes de tous les peuples du monde", Volume 1. La Librairie historique-artistique, 1843, couverture.
Montgolfière
Montgolfière : les montgolfières exploitent d'une part le principe d'Archimède et d'autre part la caractéristique des gaz d'avoir leur produit (pression x volume) égal à leur produit (constante x température). Ce deuxième principe est décrit par l'équation d'état des gaz parfaits. La poussée d'Archimède est la force reçue d'un corps plongé dans un gaz égale au poids du volume déplacé de ce gaz. Sous l'action de la chaleur, l'air se dilate. Sa masse volumique diminue : donc, à pression constante, l'air chaud prend plus de place pour le même poids, ou pèse moins lourd pour le même volume que l'air froid. On peut vérifier ce phénomène, dans une pièce calme, en plaçant un thermomètre au sol et un autre au plafond. On constate ainsi qu'il y a une légère différence de température et que l'air au plafond est plus chaud que l'air au sol.
Mosaïque du léopard
Mosaïque du léopard de la maison des masques de Délos (musée) ; les mosaïques plus luxueuses sont exécutées avec la "nouvelle" technique qui a succédé aux mosaïques en galets : l'opus tessellatum. La couleur est l'élément fondamental des mosaïques de Délos. La plupart des pavements sont polychromes, à l’exception des mosaïques monochromes, et le tracé des motifs figurés et l'illusion qu'ils donnent souvent de la 3D sont liés au jeu des couleurs. Dans le répertoire géométrique comme dans le figuré, la couleur sert à donner l'illusion du volume.
Musiciens de l'infanterie japonaise en 1843
Infanterie japonaise par Auguste Wahlen, "Moeurs, usages et costumes de tous les peuples du monde", Volume 1. La Librairie historique-artistique, 1843.
Objets en déplacement dans l'espace-temps
Une ligne d'univers, une feuille d'univers et un volume d'univers, engendrés par une particule ponctuelle, une corde, et une brane. Une ligne d'univers trace la trajectoire d'un seul point dans l'espace-temps, défini comme collection de points appelés événements, avec un système coordonné et continu, identifiant les événements. Chaque événement peut être libellé par quatre nombres : une coordonnée de temps et 3 coordonnés d'espaces ; donc l'espace-temps est un espace quadridimensionnel. Une feuille d'univers est la surface bidimensionnelle analogue, tracée par une ligne (comme une corde) voyageant à travers l'espace-temps. La feuille d'univers d'une corde ouverte est un ruban, et celle d'une corde fermée, un cylindre. Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Ligne_d%27univers
Photographie, Ateliers de bricolage (éducation), Origami, Pliages en papier, Produits de bricolage, Oiseaux de paradis, Paradisiers
Oiseau de paradis 5
Oiseau de paradis en origami, étape 5 : Tirer sur les bandes 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 et 8 afin de réduire le volume de la cage thoracique de l'oiseau. Source : http://fr.wikibooks.org/wiki/Origami/Oiseau_de_paradis.
Orage de tornade vu par deux radars
Orage tornadique vu par deux radars très près l'un de l'autre. En haut, l'image du haut est d'un Radar météorologique d'aéroport TDWR et celle du bas d’un NEXRAD. L'image du haut a une résolution double de celle du NEXRAD. Nous pouvons beaucoup mieux voir les détails qui aideront le météorologiste à reconnaître la configuration dangereuse d'un écho en crochet annonciatrice d'un tornade. La diminution de la largeur du faisceau, en augmentant le diamètre de l'antenne ou en diminuant la longueur d'onde de sondage, est donc un facteur important pour mieux se conformer à l'hypothèse d'un volume rempli uniformément mais ne fait rien pour la dégradation avec la distance.
Gravure, Géométrie, Dix-huitième siècle, Savants, Savants anglais, Perspective cavalière, Axonométrie, Fortifications
Perspective cavalière en dessins de fortifications
Source : Ephraim Chambers (1680–1740), "Cyclopaedia, or an Universal Dictionary of Arts and Sciences" 1728. La perspective cavalière est une manière de représenter en deux dimensions des objets en volume. Cette représentation ne présente pas de point de fuite : la taille des objets ne diminue pas lorsqu'ils s'éloignent. C'est une forme particulière de perspective axonométrique, où l'on situe les points grâce à leurs coordonnées dans un repère formé de trois axes. Dans cette perspective, deux des axes sont orthogonaux et ont un facteur de report de 1. Le troisième axe est incliné, en général de 30 ou 45° par rapport à l'horizontale, appelé « angle de fuite », et a un facteur de report inférieur à 1, en général. Cette perspective ne prétend pas donner l'illusion de ce qui peut être vu, mais simplement donner une information sur la notion de profondeur. Simple à réaliser, c'est une perspective naïve qui peut traduire un manque de « vision dans l'espace ». Trop souvent utilisée dans les dessins à main levée, elle est malgré tout à déconseiller par son ambiguïté de représentation : un objet éloigné d'un autre peut sembler être plutôt au-dessus ou au-dessous. Cette représentation était utilisée initialement pour la conception des fortifications militaires. Le « cavalier » est un promontoire de terre situé en arrière des fortifications et qui permet de voir par-dessus, et donc de voir les assaillants. La perspective cavalière était donc la vue que l'on avait du haut du cavalier (les anglais utilisent parfois le terme de « high view point », en français « point de vue de haut »). Certains avancent également que c'est la vue qu'a un cavalier du haut de son cheval.
Pierre éclatée par le gel
Pierre éclatée par cryoclastie en Islande du sud. La cryoclastie (du grec ancien κρύος/kruos, « froid », et κλασις/klasis, « briser, rompre »), ou gélifraction, est un processus géomorphologique de météorisation des roches, provoqué par les cycles de gel et de dégel de l'eau. En passant de la phase liquide à la phase solide, le volume de l'eau augmente d'environ 9 %. La glace contenue dans le réseau poreux des roches peut donc exercer des pressions disruptives importantes au sein de la masse rocheuse (de l'ordre de 15 daN/cm²). La cryoclastie conduit à la fragmentation de la roche en débris anguleux, souvent de forme lamellaire, mais variable selon la texture de la roche (clivages cristallographiques, plans de schistosité, foliations, microfissures). En fonction de la forme des débris, le débit des roches par la gélifraction est dit en « frites » (calcaires) ou en « rondelles » (basaltes, rhyolites).
Planche botanique du cyclamen
Planche botanique du cyclamen. Source : The Botanical Magazine, Volume 2, 1788, par William Curtis (1746–1799).
Oiseaux, Peinture, Oeufs, Poissons, Biologie animale, Adolphe Millot (1857-1921), Nouveau Larousse Illustré
Planches d'oeufs
"ŒUFS", illustration de Adolphe Millot (1857-1921), Nouveau Larousse Illustré (1897-1904), volume 6, page 473 : 1 Bondrée, 2 Faucon, 3 Epervier, 4 Merle, 5 Grive, 6 Freux, 7 Bruant proyer, 8 Gros-bec, 9 Moineau, 10 Pinson, 11 Pitpit, 12 Bruant des roseaux, 13 Coucou, 14 Petit oiseau-mouche, 15 Bec-croisé, 16 Troglodyte, 17 Sittelle, 18 Rossignol, 19 Roitelet, 20 Accenteur, 21 Bruant fou, 22 Effarvate, 23 Rousserolle, 24 Fauvette, 25 Mésange, 26 Hypolais, 27 Jaseur, 28 Loriot, 29 Jacana, 30 Grouse, 31 Lagope, 32 Faisan, 33 Perdrix, 34 Caille, 35 Avocette, 36 Chevalier arlequin, 37 Pluvier guignard, 38 Pluvier de Virginie, 39 Vanneau, 40 Chevalier cul-blanc, 41 Sterne hybride, 42 Hirondelle de mer, 43 Sterne Ruppell, 44 Goéland, 45 Plongeon, 46 Guillemot, 47 Grand pingouin, 48 & 49 Macareux, 50 Grèbe, 51 Emy, 52 Tortue mauritanique, 53 & 54 Les roussettes (Scyliorhinidae), 55 Les requins, squales, 56 Chimère, 57 Lamproie, 58 Seiche, 59 Arctia, 60 Acidalie, 61 Nemoria, 62 Colias, 63 Diloba, 64 Satyre, 65 Cyclopide, 66 Laphygma, 67 Acosmétie, 68 Ennemos, 69 Attacus, 70 Limenitis, 71 Bryophile, 72 Eubolie.
Photographie, Platon (0427?-0348? av. J.-C.), La république - Platon (0427?-0348? av. J.-C.), Livres bilingues
Platon - La République
Couverture du premier volume de "La République" de Platon, édition bilingue, Les Belles Lettres, 2002.
Poisson porc-épic à taches auréolées
Poisson porc-épic à taches auréolées (Diodon liturosus), Parc national du Komodo. Son corps est allongé avec une tête globuleuse munie de grands yeux proéminents avec une bouche assez large rarement close lui donnant ainsi un air d'"extraterrestre". Les nageoires pectorales sont larges, les pelviennes sont absentes et les nageoires anales et dorsales sont en position reculée sur le corps. Ces deux dernières sont mues simultanément durant la nage. Toutes les nageoires sont de teinte uniforme de blanches à jaunâtres. Il possède la capacité en cas de danger de se gonfler en avalant de l'eau ce qui a pour résultat de le rendre plus impressionnant vis-à-vis de son agresseur de par son volume et ses épines dressées. Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Diodon_liturosus
Gravure, Dix-huitième siècle, D' Alembert (1717-1783), Mécanique appliquée, Pompes à main, Denis Diderot (1713-1784), Pompes, Pompes à motricité humaine, Encyclopédie ou Dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers
Pompe du XVIIIème siècle
Pompe aspirante et foulante associée à un système bielle-manivelle, planche de l'Encyclopédie, ou Dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers de Diderot et d'Alembert, volume -0871 : Agriculture et Jardinage.
Portrait d'Edmond Albius
Lithographie de l'Album de l'Ile de la Réunion (volume III - 1863) par Antoine Roussin (1819-1894) : Edmond Albius (1829-1880).
Principe de fonctionnement d'un laser
Schéma expliquant de principe de fonctionnement d'un laser : milieu amplificateur, cavité, pompage, faisceau. Un laser est fondamentalement un amplificateur de lumière (fonctionnant grâce à l'émission stimulée) dont la sortie est branchée sur l'entrée. On peut comparer ce processus à l'effet Larsen, qui se produit lorsqu'un amplificateur (la chaîne HiFi) a sa sortie (le haut-parleur) « branchée » sur l'entrée (le micro). Alors le moindre bruit capté par le micro est amplifié, émis par le haut-parleur, capté par le micro, réamplifié, et ainsi de suite... Bien sûr l'intensité du son ne croît pas indéfiniment (tout comme l'intensité de la lumière dans un laser) : l'amplificateur sature (il existe un volume maximum du son pouvant être produit). La fréquence du son émise par ce procédé est particulière et dépend de l'amplificateur ainsi que de la distance entre le haut-parleur et le micro : il en est de même pour un laser. Le rayonnement sortant de cet amplificateur est rebouclé sur son entrée au moyen de miroirs, qui constituent une « cavité » (où la lumière est piégée). Bien sûr, un dispositif (comme un miroir partiellement réfléchissant) permet d'extraire de la lumière de ce système, pour obtenir le rayonnement laser utilisable. Ainsi un rayonnement initialement présent dans le système va être amplifié une première fois, puis rebouclé, puis réamplifié, etc. On peut ainsi construire un rayonnement extrêmement important, même à partir d'un rayonnement extrêmement faible (comme un seul photon émis spontanément dans la cavité).
Dessins et plans, Géométrie, Cube, Jeux mathématiques, Origami, Pliages en papier, Racines numériques, Racines d'un nombre
Racine cubique de 2 et origami
Doubler le volume d'un cube : PB/PA = racine cubique de 2. Comment construire la racine cubique de 2 par pliage d'origami : construction par Peter Messer, Problème 1054, Crux Mathematicorum, Vol. 12, No. 10, 1986, pp. 284-285.
Dessins et plans, Nombres cardinaux, Chiffres, Imagerie (psychologie), Images mentales, Jeux arithmétiques, Géométrie des nombres
Représentations linéaires de nombres
Plusieurs exemples de représentations linéaires de nombres, 1892-1893. Source : Popular Science Monthly, Volume 42, "Number forms", par G. T. W. Patrick, professeur de philosophie à l'université d'Iowa.
Dessins et plans, Physique, Vapeurs, Gaz -- Liquéfaction, Gaz, Dynamique des, Gaz liquéfiés, Gaz liquéfiés -- Transport, Gaz -- Propriétés thermiques, Transporteurs de gaz liquéfiés
Réservoir de gaz liquéfié
Réservoir de gaz liquéfié : dans le réservoir, le gaz liquéfié est surmonté d'un ciel gazeux sous pression. Lorsque l'on comprime un gaz, à partir d'une certaine pression, il se transforme en liquide ; cette propriété permet de stocker de grandes quantités de gaz dans des réservoirs : butane, propane, GPL (gaz de pétrole liquéfié)… On a au-dessus du liquide un « ciel gazeux » (la plus grande partie du produit est liquide, une petite partie est gazeuse et occupe le volume restant). Lorsque l'on soutire du gaz du réservoir, le liquide bout (à température ambiante) et la vapeur ainsi produite vient compenser le volume retiré ; c'est le fonctionnement normal.
Robot en 1922
Représentation de l'évolution du singe au robot, Bell telephone magazine (1922, volume 51-52).
Dessins et plans, Carré, Surfaces (mathématiques) -- Volumes, Géométrie des nombres, Johann Faulhaber (1580-1635), Pyramides (géométrie)
Somme des carrés
Un exemple de preuve sans mots à propos de la somme des premiers carrés : chacune des trois pyramides a pour volume la somme des carrés de 1 à n (n=4 dans cette illustration) ; le parallélépipède final est de côtés n, n+1 et n+1/2. Ce résultat se généralise pour la somme des n premières puissances strictement positives. Cette somme porte le nom de formule de Faulhaber. Johann Faulhaber (1580-1635) est un mathématicien allemand qui collabora avec Kepler.
Squelette de crocodile
Squelette de crocodile, 1879, R. Lydekker, "The Royal Natural History". Volume 5. Frederick Warne and Co : A. Vertèbres cervicales (nuque) B. Vertèbres thoraciques (dos) C. Vertèbres lombaires (région lombaire) D. Sacrum (cavité pelvienne) E. Vertèbres caudales (queue) 1. Crâne 2. Mâchoire.
Dessins et plans, Cristallographie, Dendrites (cristallographie), Cristaux dendritiques, Lingots, Structure cristalline (solides)
Structure cristalline d'un lingot
Morphologie cristalline typique d'un lingot : structure colonnaire à l'extérieur, puis structure dendritique, et structure équiaxe au cœur, avec une retassure sur le dessus — le profil du moule est normalement trapézoïdal, afin de pouvoir démouler le lingot. Un lingot résulte d'une coulée dans un moule globalement parallélépipédique ; en général, il s'agit d'une pyramide tronquée à base rectangulaire afin de pouvoir démouler le lingot. Le refroidissement se fait par l'extérieur ; en conséquence, il se crée un gradient de température : le cœur du liquide est plus chaud que les bords. La solidification commence donc par les bords et se termine par le centre. Il en résulte en général une structure typique en trois « couches » : structure dite « colonnaire » au bord, suivie d'une structure dendritique, puis au cœur d'une structure équiaxe. Le métal diminuant de volume lors de la solidification, le haut du lingot, qui est à l'air libre, présente en général un creux appelé « retassure ». Si le métal a été mal dégazé, il va présenter en surface des « criques » (sorte de sillons ressemblant à des fissures) et des pores à l'intérieur. Cependant, cette structure n'est pas systématique ; cela dépend grandement de la vitesse de solidification, de la direction de solidification (on peut volontairement isoler certaines parties du moule pour avoir une solidification dirigée) et de l'ajout éventuel de floculant.
Taureau en origami
Taureau en origami réalisé en papier mouillé (wet folding) par Stephan Weber. Cette technique consiste à humidifier légèrement le papier avant le pliage (généralement avec une éponge ou un vaporisateur). Cela permet de pouvoir travailler avec des papiers de forts grammages (même de 300 g/m2), de modeler même s'il y a de nombreuses épaisseurs de papier et de donner du volume, des courbes plus facilement. Il est cependant plus contraignant à plier car il se déchire ou peluche facilement, et demande d'être maintenu en position (à l'aide d'élastiques, de trombones, ficelle…) lors de la phase de séchage (on peut même utiliser un sèche-cheveux).
Dessins et plans, Efforts (mécanique), Contraintes (mécanique), Milieux continus, Mécanique des, Tenseurs, Calcul des, Tétraèdres
Tétraèdre de Cauchy
Tétraèdre permettant de calculer le vecteur-contrainte normal à une face quelconque avec un vecteur n, fonction des composants du tenseur des contraintes. Considérons le petit élément de volume d au délimité par le tétraèdre de sommets M, (dx1,0,0),(0,dx2,0), (0,0,dx3). Les vecteurs normaux aux faces sont donc vec e_1,vec e_2,vec e_3 et le vecteur de composantes (1/mathrm{d}x_1, 1/mathrm{d}x_2, 1/mathrm{d}x_3). La force vec{mathrm{F}} s'exerçant sur une face vérifie vec mathrm{F} = mathrm{T} cdot vec n où vec n le vecteur caractéristique de la face, c'est-à-dire le vecteur normal ayant pour norme l'aire de la face. On a par exemple sur la face [M, (dx1,0,0),(0,dx2,0)], la relation vec mathrm{F} = egin{pmatrix} mathrm{F}_1 \ mathrm{F}_2 \ mathrm{F}_3 end{pmatrix} = egin{pmatrix} sigma_{11} & sigma_{12} & sigma_{13}\ sigma_{12} & sigma_{22} & sigma_{23}\ sigma_{13} & sigma_{23} & sigma_{33}\ end{pmatrix} cdot egin{pmatrix} 0\ 0\ (mathrm{d}x_1 cdot mathrm{d}x_2)/2\end{pmatrix}.
Tomographie
Illustration du principe de base de la tomographie par projections : les coupes tomographiques transversales S1 et S2 sont superposées et comparées à l’image projetée P. La tomographie est une technique d’imagerie, très utilisée dans l’imagerie médicale, ainsi qu’en géophysique et en astrophysique. Cette technique permet de reconstruire le volume d’un objet à partir d’une série de mesures effectuées par tranche depuis l’extérieur de cet objet. Dans une version haute résolution, on l’utilise aussi de plus en plus en sciences des matériaux.
Un diodon ou poisson hérisson
Diodon ou poisson porc-épic à épines courtes (Diodon liturosus), espèce de poisson marin démersale de la famille des Diodontidae. Il possède la capacité en cas de danger de se gonfler en avalant de l'eau ce qui a pour résultat de le rendre plus impressionnant vis-à-vis de son agresseur de par son volume et ses épines dressées. Autre particularité de l'animal, il concentre dans certaines parties de son corps comme le foie,la peau, les gonades et les viscères un poison mortel, nommé tétrodotoxine qui est une puissante neurotoxine. Ce système défensif constitue un dispositif supplémentaire pour dissuader les prédateurs potentiels. Il apprécie les lagons, les platiers et abords de récifs coralliens et rocheux entre la surface et 90 m de profondeur, toutefois il est généralement rencontré entre 15 et 30 m. Le régime alimentaire de ce poisson porc-épic est basé sur la consommation de crustacés, d'échinodermes, de mollusques bivalves et gastéropodes. Journal Museum Godeffroy, 1876. Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Diodon_liturosus
Vases antiques
Comparaison de deux vases antiques, l'un banal à gauche, l'autre artistique à droite, 1899-1900, par Henri Mayeux (1845-1929) : profil, anses, disposition des filets. Source : Popular Science Monthly, Volume 56.
Vélomobile carrossé
Le Cab-Bike est fabriqué en Allemagne. Sa version Cabin en fait un véhicule entièrement carrossé, avec un volume intérieur important, appréciable pour les bagages. Il est accessible (large ouvrant sur le dessus). Sa finition est de qualité avec un changement de vitesse Rohloff dans le moyeu (14 vitesses) en standard. Les ouvertures vitrées sont réglables. Le poids annoncé est de 35 kg. Le prix de base est de 5 995 €. La version Cabrio dispose d'une carrosserie tête dehors, moins haute et plus légère (32 kg). Son prix commence à 5 495 €. Une assistance électrique Chrystalite 406 est proposée en option.
Vérin
Schéma de principe de fonctionnement d'un vérin et son étanchéité. Un vérin pneumatique ou hydraulique sert à créer un mouvement mécanique, et consiste en un tube cylindrique (le cylindre) dans lequel une pièce mobile (le piston) sépare le volume du cylindre en deux chambres isolées l'une de l'autre. Un ou plusieurs orifices permettent d'introduire ou d'évacuer un fluide dans l'une ou l'autre des chambres et ainsi déplacer le piston. Principe du vérin et de son étanchéité : les vérins hydrauliques trouvent leur application la plus visible dans les engins de chantier. Une tige rigide est attachée au piston et permet de transmettre effort et déplacement. Généralement la tige est protégée contre les agressions extérieures par un traitement augmentant la dureté superficielle. Selon les conditions d'exploitation, des revêtements appropriés à base de chrome, de nickel et chrome ou de céramique sont réalisés. L'étanchéité entre les chambres du vérin ou entre corps et tige est réalisée par des joints. Cette fonction est primordiale, car elle caractérisera le rendement et la durée de vie du vérin. On protégera particulièrement le vérin des risques d'introduction de pollution par la tige grâce à l'installation d'un joint racleur.
Verre doseur
Un verre doseur est un ustensile de cuisine basé sur le principe des éprouvettes graduées et servant à mesurer le volume des ingrédients dans le cadre de la préparation d'un plat selon une recette. Il s'agit d'un récipient en verre ou en plastique transparent dont la hauteur porte différentes graduations correspondant au volume du produit situé en dessous ; il ne peut donc s'agir que de liquides ou d'ingrédients à la fluidité suffisante pour remplir le récipient sans laisser de vides. L'utilisateur verse le produit jusqu'à ce que la surface du contenu arrive au niveau de la graduation correspondant au volume désiré. Le poids correspondant à certains ingrédients courants comme la farine ou le sucre peuvent également y être indiqués, afin d'éviter des conversions.
Dessins et plans, Espace-temps, Perception du volume, Branes, Cosmologie quantique, Physique théorique
Volume d'univers
Illustration schématique d'une partie du volume d'univers d'une 3-brane. Cette image est une représentation dans le temps. En physique théorique, le volume d'univers d'un objet est sa trajectoire unique dans l'espace-temps. Au même titre que la ligne d'univers d'une particule ponctuelle ou la feuille d'univers engendrée par une corde, le volume d'univers d'un brane constitue le volume quadridimensionnel (3 dimensions spatiales et 1 dimension temporelle) engendré par le mouvement de cette brane dans l'espace-temps. Il s'agit donc de la généralisation des lignes d'univers aux branes. En théorie des cordes, une brane, ou p-brane, est un objet étendu, dynamique, possédant une énergie sous forme de tension sur son volume d'univers, qui est une charge source pour certaines interactions de la même façon qu'une particule chargée, telle l'électron par exemple, est une source pour l'interaction électromagnétique. Dans le langage des branes, une particule chargée est appelée une 0-brane. Les branes ont été popularisées par certains modèles cosmologiques dits branaires dans lesquels l'univers observable constituerait le volume interne d'une brane (une 3-brane pour être précis) vivant dans un espace-temps ayant des dimensions supplémentaires.
Volume sondé par un radar météorologique
Volume sondé avec plusieurs angles d’élévation : diagramme 3D. Le cône vert en bas représente l’angle minimal et le cône rouge au centre, l’angle maximal.