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TROMPETTE DE GABRIEL
Gabriel's
horn or hyperbolic funnel, Gabriels Horn
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Surface étudiée par Roberval
et Torricelli en 1641.
Gabriel : archange (trompettiste à ses heures...). Autres noms : cor de Gabriel, solide hyperbolique aigu (donné par Torricelli), entonnoir hyperbolique. |
Équation cylindrique : .
Equation cartésienne : . Surface quartique. Paramétrisation cartésienne : . Volume de la partie obtenue pour : . Aire de cette partie : . |
La trompette de Gabriel est la surface
de révolution obtenue en faisant tourner une hyperbole
équilatère autour de l’une de ses asymptotes.
Cette surface présente un paradoxe vraiment étonnant
: si on veut remplir le tube (qui a une longueur infinie) formé
par cette surface, il suffira d’une quantité finie de liquide, mais
si on veut le peindre, il faudra une quantité infinie de peinture!
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On peut résoudre ce paradoxe de la façon
suivante : on suppose en fait que la couche de peinture a une épaisseur
constante. Mais on peut très bien peindre la trompette avec une
quantité finie de peinture en mettant une couche dont l'épaisseur
tend vers 0 à l'infini. C'est justement ce qui se passerait si on
remplissait l'intérieur de peinture !
La surface assez proche de la précédente,
d'équation cylindrique ,
se rencontre, elle, dans la vie courante, en particulier dans les cuisines
; c'est en effet la forme prise par un filet d'eau sortant d'un robinet
à débit constant.
On montre en effet que le rayon r du filet d'eau est donné en fonction de z (origine de l'axe à la sortie du robinet, axe dirigé vers le pas, vitesse de l'eau à la sortie du robinet) par la formule . |
Voir aussi le "Gabriel's
cake", la tour
à pression constante, et la seconde
tractroïde.
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© Robert FERRÉOL 2022