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Ils tombent ?!

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Ils tombent ?!

Message  Clem' le Mer 11 Mar - 21:21

Bonsoir à tous !
J'écris un petit poste pour vous raconter une partie d'une conférence de physique que j'ai faite aujourd'hui.
Le sujet était « la physique dans les films de sciences fictions » présenté par un prof très marrant et très bien (un M.Mercier en (beaucoup?) plus grand, un bon mètre 80) et donc on a étudié pas mal de passages de films avec des bourdes monumentales, d'autres avec des petites failles qui gâchent tout pour un physicien et des moments où les règles de physique sont respectées : le bonheur !

Aujourd'hui, on a notamment parlé de la notion de pesanteur et d'une idée reçue, trop répandue, peut-être aussi parce que nous sommes trompés par nos sens et par le langage.
Voici cette idée.
Prenons une station spatiale en orbite autour de la Terre. Dedans se trouve un astronaute qui se filme en train de tenir un objet et puis qui le lâche. On a l'impression que l'objet (comme l'astronaute) flottent, comme s'ils n'était pas soumis à la pesanteur... Et bien c'est FAUX !!! Non seulement ils sont soumis à la pesanteur mais par conséquent ils TOMBENT ! Et là on se dit : bah non, ils tombent pas, ils se sont pas scratché sur Terre ! Pourtant ils tombent… Explication !

L'apesanteur ou impesanteur, c'est l’absence de pesanteur, de gravité. Cette notion apparaît vers la fin du XIXème siècle et est largement abordée au XXème. La 1ère longue sensation d'apesanteur ressenti par l'homme date de 1960, quand on a commencé à envoyer des hommes dans l'espace/
L'intensité de pesanteur a été décrite par Newton (vous connaissez le petit g=9,81 N). Quand on s'élève, l'intensité de pesanteur diminue. Mais pour le cas de la station elle n'est certainement pas nulle ni même proche de 0. Elle est de 90 % en réalité car elle se trouve proche de la surface de la terre. Si vous imaginez que la Terre est de la taille d'un ballon de gym (les gros ballons flashy sur lesquelles on peut s'asseoir), la station (de la taille d'une bille) se trouve à quelques cm du ballon.

Ce qui va suivre n'est pas vérifié. C'est une légende. On raconte qu'Einstein, en 1907,  lit dans un journal qu'un peintre en bâtiment aurait survécu en chutant d'une hauteur de 2 étages. Il décide d'aller le voir à l'hôpital et lui demande ce qu'il a ressentit pendant sa chute. On ne connaît pas la réponse du peintre, mais la réponde est censée être la suivante : rien. Quand on tombe, on ne ressent pas la force qui nous attire, on n'a aucune sensation de vitesse. Quand nous sommes debout, on ne sens pas cette force, au contraire, on sent le sol qui nous repousse. Et si on ouvrait une trappe sous nos pieds comme dans les dessins animés, on ne sentirait rien. Absolument rien.

Pourquoi je vous parle de ça ? Parce que c'est exactement la même chose pour la station. Newton l'explique à merveille en 1681 par une expérience de pensée. Il prend un canon et lance des boulets avec. Si on le lance plus fort, il va aller plus loin. Il peut même aller de l'autre côté de la Terre et même mieux en faire le tour sans la toucher car elle est ronde. (Taper sur internet "newton canon" puis aller dans image pour avoir des illustrations et ainsi mieux comprendre, je n'ai pas réussi à en mettre une ici)

Pendant toute la durée du lancé, le boulet tombe, il y a donc bien une force qui l'attire vers la terre. Si ce n'était pas le cas il irait un ligne droite et irait se perdre dans l'espace. Newton réalise qu'en lançant un objet qui est en train de tomber, ce dernier fini par décrire un cercle : une orbite.

Ainsi, mettre en orbite un satellite, c'est le faire tomber en lui donnant néanmoins suffisament de vitesse latérale pour qu'il ne s'écrase pas au sol. C'est d'ailleurs là la plus grande difficulté : donner une vitesse suffisante aux satellites, dotant qu'elle est de plusieurs km/s.

Donc comme la station est en orbite, elle-même ainsi que tous ses passagers (humains ou non) tombent. Et on a l'impression qu'ils flottent (alors que non) parce qu'ils ne ressentent rien. L'apesanteur est en quelque sorte une expérience de chute libre.

Voilà ! Peut-être que vous venez d'apprendre quelque chose. J'espère avoir restitué fidèlement mes notes de la conférence. Si il y a une incohérence, M.Prof , merci de me corriger.
Je reposterai quelque chose quand j'aurai appris de nouvelles choses !
A bientôt !
Clem'
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Re: Ils tombent ?!

Message  Clem' le Jeu 26 Mar - 20:58

Bonsoir a tous !

Je complète ce petit poste pour vous glisser un lien : le blog du prof de la conférence sur la physique dans les films de SF. La série de vidéos qui sont sur ce sujet s'appelle "weightless" et il y a aussi des articles sur d'autres sujets. Ce sont 6 vidéos de 45 minutes et je vous conseille vivement de la regarder parce qu'elles sont géniales tout simplement.
Je remercie le prof de nous faire partager son travail et j'espère que vous allez appréciez.
http://www.scilogs.fr/signal-sur-bruit/weightless-6-science-fantaisiste/

Clémence.
study
PSI : M.Prof , peut-être que vous pourriez trouver quelques idées à aborder en cours ? Un nouveau TP ?
PSII :  la fac de maths c'est trop génial ! Si vous avez des questions, des doutes sur cette voie du supérieur, ouvrez un poste dans la section orientation du forum je me ferai un plaisir d'y répondre !
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