gravité artificielle en satellites ou vaisseaux générationnels

[robby]

Je continue a voir régulièrement des projets ou communications
officielles présentant des sections en rotation pour créer une gravité
artificielle pour les passagers de  satellites habités ou de futurs
vaisseaux générationnels. Que la SF utilise depuis longtemps ( Rama,
2001, etc).

on est d'accord qu'a la différence de la Terre, si les pieds ne sont
plus en contact du sol ( ou d'une paroi ), l'effet de pseudo gravité ne
fonctionne plus ? Il faut donc des semelles magnétiques ? ( ok, la
trajectoire tangentielle du dernier moment solidaire nous ramène vers le
sol un peu plus loin sur sa traj circulaire, mais on peut tj donner une
impulsion avec une composante dans la direction opposée ).

Ou bien, la vitesse de rotation n'étant pas très importante, la friction
usuelle des pieds au sol suffirait nous maintenir suffisamment solidaire ?
( ça + trajectoire tangentielle qui ramène vers le sol un peu plus loin
sur sa traj circulaire ).


Bref, est-ce ou non qu'on peut marcher "comme à la maison" dans une
telle station ?

[Marc SCHAEFER]

Post by robby
Bref, est-ce ou non qu'on peut marcher "comme à la maison" dans une
telle station ?

Ca je ne sais pas. Mais je fais une analogie: comme sur la Terre, l'air
se déplace avec elle. Sinon on aurait des bourrasques de 1800 km/h à la
figure en permanence.

Donc, non seulement le sol, mais également l'air, après un certain
temps, devrait se déplacer dans la station. Et une personne qui
sauterait en l'air devrait conserver suffisamment longtemps sa rotation
pour toujours revenir vers le "sol".

Après, c'est une extrapolation. Ca serait intéressant de voir ce que ça
donne simulé. L'article [1] mentionne le problème de balles en
ping-pong perpétuel, problème que l'on peut réduire en diminuant la
vitesse et augmentant le rayon, apparemment.

Et aussi, il semblerait que l'oreille interne humaine aurait des soucis.

PS: sur la Lune, c'est bien connu qu'une fois à l'intérieur de
bâtiments, la science-fiction considère que la gravité redevient
terrestre, on ne sait pas trop pourquoi.

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Artificial_gravity

[robby]

Post by Marc SCHAEFER
PS: sur la Lune, c'est bien connu qu'une fois à l'intérieur de
bâtiments, la science-fiction considère que la gravité redevient
terrestre, on ne sait pas trop pourquoi.

de toutes façons la SF et la gravité, c'est souvent nawak.

Dans plein de films et séries, quand on enlève l'air du sas ( parfois de
l'autre côté d'une simple vitre... ), les gens se mettent à flotter...

[robby]

Post by Marc SCHAEFER
Ca je ne sais pas. Mais je fais une analogie: comme sur la Terre, l'air
se déplace avec elle. Sinon on aurait des bourrasques de 1800 km/h à la
figure en permanence.
Donc, non seulement le sol, mais également l'air, après un certain
temps, devrait se déplacer dans la station.

certes, mais je doute que l'air joue un role dans la gravité
artificielle ( sinon on va vite revenir au sas vide qui allège ;-) ).

Post by Marc SCHAEFER
https://en.wikipedia.org/wiki/Artificial_gravity

ok ( notamment l'anim ):

En gros, du moment que tu as d'abord été entraîné en rotation, et y
revient lors des contacts, ta trajectoire libre en ligne droite retrouve
la station qui a tournée.

Post by Marc SCHAEFER
Et aussi, il semblerait que l'oreille interne humaine aurait des soucis.

... si le rayon est faible.
et effet asymetrique selon le sens de marche en fonction du rapport
entre rayon et vitesse de rotation.

[Benoit]

Post by robby

Post by Marc SCHAEFER
Ca je ne sais pas. Mais je fais une analogie: comme sur la Terre, l'air
se déplace avec elle. Sinon on aurait des bourrasques de 1800 km/h à la
figure en permanence.
Donc, non seulement le sol, mais également l'air, après un certain
temps, devrait se déplacer dans la station.

certes, mais je doute que l'air joue un role dans la gravité
artificielle ( sinon on va vite revenir au sas vide qui allège ;-) ).

Post by Marc SCHAEFER
https://en.wikipedia.org/wiki/Artificial_gravity

En gros, du moment que tu as d'abord été entraîné en rotation, et y
revient lors des contacts, ta trajectoire libre en ligne droite retrouve
la station qui a tournée.

Pareil avec une balle de pingpong sur terre ou le pendule de Foucault.

[bilou]

Post by robby

Post by Marc SCHAEFER
Ca je ne sais pas. Mais je fais une analogie: comme sur la Terre, l'air
se déplace avec elle. Sinon on aurait des bourrasques de 1800 km/h à la
figure en permanence.
Donc, non seulement le sol, mais également l'air, après un certain
temps, devrait se déplacer dans la station.

certes, mais je doute que l'air joue un role dans la gravité
artificielle ( sinon on va vite revenir au sas vide qui allège ;-) ).

Post by Marc SCHAEFER
https://en.wikipedia.org/wiki/Artificial_gravity

En gros, du moment que tu as d'abord été entraîné en rotation, et y
revient lors des contacts, ta trajectoire libre en ligne droite retrouve
la station qui a tournée.

Post by Marc SCHAEFER
Et aussi, il semblerait que l'oreille interne humaine aurait des soucis.

... si le rayon est faible.
et effet asymetrique selon le sens de marche en fonction du rapport
entre rayon et vitesse de rotation.

Bien vu pour l'asymétrie si on se déplace dans le tore a la vitesse ou
il tourne la pseudo gravité s'annule.
D'un autre coté la rotation terrestre a l'équateur nous propulse a
1800Km/h sait t'on mettre en évidence une influence sur la gravité
apparente ?
Avec un Concorde on pouvait en ajouter/retirer une couche.:-)
Il me semble qu'on en tire profit pour lancer les satellites.

[robby]

Post by bilou
D'un autre coté la rotation terrestre a l'équateur nous propulse a
1800Km/h sait t'on mettre en évidence une influence sur la gravité
apparente ?

ça joue d'un chouia par rapport à la gravité. ( aux pôles, on ne se sent
pas tellement plus lourd, alors qu'en + on est + proche du centre de la
Terre  ;-) )

Post by bilou
Il me semble qu'on en tire profit pour lancer les satellites.

c'est plutot pour gagner de la vitesse orbitale directe, et
eventuellement etre dans le bon plan pour l'orbite géostationnaire, il
me semble.

[Benoit]

Après mûre réflexion, le 17 août 2021 à 21:14, bilou eu l'idée

Post by bilou

Post by robby

Post by Marc SCHAEFER
Ca je ne sais pas. Mais je fais une analogie: comme sur la Terre, l'air
se déplace avec elle. Sinon on aurait des bourrasques de 1800 km/h à la
figure en permanence.
Donc, non seulement le sol, mais également l'air, après un certain
temps, devrait se déplacer dans la station.

certes, mais je doute que l'air joue un role dans la gravité
artificielle ( sinon on va vite revenir au sas vide qui allège ;-) ).

Post by Marc SCHAEFER
https://en.wikipedia.org/wiki/Artificial_gravity

En gros, du moment que tu as d'abord été entraîné en rotation, et y
revient lors des contacts, ta trajectoire libre en ligne droite retrouve
la station qui a tournée.

Quand tu marches ta trajectoire n’est pas une ligne droite mais une
sinusoïde

Post by bilou

Post by robby

Post by Marc SCHAEFER
Et aussi, il semblerait que l'oreille interne humaine aurait des soucis.

... si le rayon est faible.
et effet asymetrique selon le sens de marche en fonction du rapport
entre rayon et vitesse de rotation.

Bien vu pour l'asymétrie si on se déplace dans le tore a la vitesse ou
il tourne la pseudo gravité s'annule.

Non, puisqu’il ne cesse de monter avec la même énergie que du saut sur
place. Donc augmentation de la « gravité » à la montée et baisse à la
descente.

[Benoit]

Le 7 août 2021 à 17:57, Marc SCHAEFER d'un élan de joie s'exprima

Post by Marc SCHAEFER
L'article [1] mentionne le problème de balles en
ping-pong perpétuel, problème que l'on peut réduire en diminuant la
vitesse et augmentant le rayon, apparemment.
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Artificial_gravity

J'ai un problème avec l'animation : on voit la balle tourner. Si la
balle est lancée vers le centre, quand elle touchera (sans frottement)
un cercle son axe sera perpendiculaire à la tangente au point de contact
et rebondira exactement en sens inverse.

[robby]

Post by robby
https://en.wikipedia.org/wiki/File:ArtificialGravity.gif
J'ai un problème avec l'animation : on voit la balle tourner. Si la
balle est lancée vers le centre, quand elle touchera (sans frottement)
un cercle son axe sera perpendiculaire à la tangente au point de contact
et rebondira exactement en sens inverse.

oui, et ?

( bon, on peut ajouter des complications au modèle avec le lifting, mais
c'est vrai dans toutes les situations, y compris sur Terre ).

[Benoit]

Post by robby

Post by robby
https://en.wikipedia.org/wiki/File:ArtificialGravity.gif
J'ai un problème avec l'animation : on voit la balle tourner. Si la
balle est lancée vers le centre, quand elle touchera (sans frottement)
un cercle son axe sera perpendiculaire à la tangente au point de contact
et rebondira exactement en sens inverse.

oui, et ?

Bin… que fait la balle dans l'animation ? Elle tourne. Pourquoi ? Euhhhh
parce que moi aussi je tourne mais pas aussi vite ?

Post by robby
( bon, on peut ajouter des complications au modèle avec le lifting, mais
c'est vrai dans toutes les situations, y compris sur Terre ).

Qu'est-ce-que le lifting ?

[robby]

Post by Benoit
Bin… que fait la balle dans l'animation ? Elle tourne. Pourquoi ? Euhhhh
parce que moi aussi je tourne mais pas aussi vite ?

pas compris ( tu ne parle pas de la rotation sur elle-même, hein ? )

Post by Benoit

Post by robby
( bon, on peut ajouter des complications au modèle avec le lifting, mais
c'est vrai dans toutes les situations, y compris sur Terre ).

Qu'est-ce-que le lifting ?

les "effets" du tennis et ping-pong. quand la rotation propre influe
l'angle de rebond lors du contact au sol.

[Volkin]

Post by robby
Je continue a voir régulièrement des projets ou communications
officielles présentant des sections en rotation pour créer une gravité
artificielle pour les passagers de  satellites habités ou de futurs
vaisseaux générationnels. Que la SF utilise depuis longtemps ( Rama,
2001, etc).
on est d'accord qu'a la différence de la Terre, si les pieds ne sont
plus en contact du sol ( ou d'une paroi ), l'effet de pseudo gravité ne
fonctionne plus ? Il faut donc des semelles magnétiques ? ( ok, la
trajectoire tangentielle du dernier moment solidaire nous ramène vers le
sol un peu plus loin sur sa traj circulaire, mais on peut tj donner une
impulsion avec une composante dans la direction opposée ).
Ou bien, la vitesse de rotation n'étant pas très importante, la friction
usuelle des pieds au sol suffirait nous maintenir suffisamment solidaire ?
( ça + trajectoire tangentielle qui ramène vers le sol un peu plus loin
sur sa traj circulaire ).
Bref, est-ce ou non qu'on peut marcher "comme à la maison" dans une
telle station ?

Pas besoin de semelles magnétiques, c'est évident, mais c'est
tout de même étonnant que jamais dans aucune des stastions habitées
il n'y ait pas eu une expérience de cette sorte.

[Sylvain]

Post by Volkin
Pas besoin de semelles magnétiques, c'est évident, mais c'est
tout de même étonnant que jamais dans aucune des stastions habitées
il n'y ait pas eu une expérience de cette sorte.

Parce qu'ils ont autre chose a faire que ça, parce que pour que ce soit
inintéressant il faut un satellite énorme et un satellite énorme ça
coute très très très cher

[Volkin]

Post by Sylvain

Post by Volkin
Pas besoin de semelles magnétiques, c'est évident, mais c'est
tout de même étonnant que jamais dans aucune des stastions habitées
il n'y ait pas eu une expérience de cette sorte.

Parce qu'ils ont autre chose a faire que ça, parce que pour que ce soit
inintéressant il faut un satellite énorme et un satellite énorme ça
coute très très très cher

A mon avis ce serait l'expérience la plus utile de toutes.

Sinon toute l'ISS est un satellite énorme, coute très très très cher,
et ne sert à rien.

[pehache]

Post by Volkin

Post by Sylvain

Post by Volkin
Pas besoin de semelles magnétiques, c'est évident, mais c'est
tout de même étonnant que jamais dans aucune des stastions habitées
il n'y ait pas eu une expérience de cette sorte.

Parce qu'ils ont autre chose a faire que ça, parce que pour que ce soit
inintéressant il faut un satellite énorme et un satellite énorme ça
coute très très très cher

A mon avis ce serait l'expérience la plus utile de toutes.
Sinon toute l'ISS est un satellite énorme, coute très très très cher,
et ne sert à rien.

Je suppose que pour tester un système de gravité artificielle on ne peut
pas simplement prendre une station qui n'a pas été prévue pour ça et
la mettre en rotation :), les contraintes mécaniques n'ont rien à voir.
Il faudrait donc concevoir directement une station complète pour cet
objectif.

[r***@pla.net.invalid]

Post by pehache
Je suppose que pour tester un système de gravité artificielle on ne peut
pas simplement prendre une station qui n'a pas été prévue pour ça et la
mettre en rotation :),

... mais ça peut etre rigolo à faire :-p

[Sylvain]

Post by robby
Je continue a voir régulièrement des projets ou communications
officielles présentant des sections en rotation pour créer une gravité
artificielle pour les passagers de  satellites habités ou de futurs
vaisseaux générationnels. Que la SF utilise depuis longtemps ( Rama,
2001, etc).
on est d'accord qu'a la différence de la Terre, si les pieds ne sont
plus en contact du sol ( ou d'une paroi ), l'effet de pseudo gravité ne
fonctionne plus ? Il faut donc des semelles magnétiques ? ( ok, la
trajectoire tangentielle du dernier moment solidaire nous ramène vers le
sol un peu plus loin sur sa traj circulaire, mais on peut tj donner une
impulsion avec une composante dans la direction opposée ).
Ou bien, la vitesse de rotation n'étant pas très importante, la friction
usuelle des pieds au sol suffirait nous maintenir suffisamment solidaire ?
( ça + trajectoire tangentielle qui ramène vers le sol un peu plus loin
sur sa traj circulaire ).
Bref, est-ce ou non qu'on peut marcher "comme à la maison" dans une
telle station ?

Pourquoi poser une question aussi conne?

https://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_d%27%C3%A9quivalence

Localement il y a strictement aucune différence avec la gravitation
Terrestre

La seul différence est le tenseur gravitationnel, mais ça c'est tout le
temps différent, c'est différent d'une planète a une autre, et diffèrent
d'un endroit a l'autre de la Terre

En en apprend plus d'une personne par ses questions que par ses réponses

[Marc SCHAEFER]

Post by Sylvain
Pourquoi poser une question aussi conne?

Hmm, je n'aime pas trop cette entrée en matière.

Parfois de questions qui apparaissent stupides au début, on se rend
compte parfois des limites de notre compréhension.

[Sylvain]

Post by Marc SCHAEFER

Post by Sylvain
Pourquoi poser une question aussi conne?

Hmm, je n'aime pas trop cette entrée en matière.
Parfois de questions qui apparaissent stupides au début, on se rend
compte parfois des limites de notre compréhension.

On est dans un forum d'astrophysique, cette question est débattue
maintenant depuis un siècle, ça fait l'actualité de la science physique.
Et les expériences montrent que c'est exactement pareil, il y a toujours
un doute mais à chaque fois que des expériences encore plus précises ont
été faites, le résultat a toujours été que c'est exactement la même chose

[robby]

Post by Sylvain
On est dans un forum d'astrophysique, cette question est débattue
maintenant depuis un siècle, ça fait l'actualité de la science
physique. Et les expériences montrent que c'est exactement pareil, il
y a toujours un doute mais à chaque fois que des expériences encore
plus précises ont été faites, le résultat a toujours été que c'est
exactement la même chose

certes, mais ça n'explique rien sur comment ça opère en pratique.
Ou alors il faut reconstruire a l'interlocuteur l'explication
convaincante de comment il se trouve que c'est équivalent. Il se peut
cependant que cette voie soit plus compliquées et moins efficace que
l'explication dédiée ( type animation sur la page wikipedia ).
Accessoirement au lycée c'est aussi la voie constructive qui est choisie
en physique pour expliquer la force centrifuge.

De même on sait bien que l'energie et la masse se conservent, mais ça
m'horripile d'entendre parfois des physiciens des fluides se contenter
de ça pour expliquer l'accélération dans l'effet Venturi, alors que pour
des voitures sur route çà fait le contraire. Et la différence tient à ce
qu'on laisse sous le chapeau ( au risque de la mal compréhension ) ce
qui fait la différence  ( notamment les hypothèses: différences de
propriétés, ce qui est négligeable ou non, régimes, etc ).
Différence qui peut aussi survenir pour des fluides selon l'échelle, les
propriétés, le range de vitesses. Et celui qui aura juste ânonné la
réponse théorique par coeur se plantera parcequ'ils n'aura pas
fondatementalement compris. D'autres croiront meme pourvoir en déduire
que "la physique se trompe".

[Sylvain]

Post by robby
certes, mais ça n'explique rien sur comment ça opère en pratique.
Ou alors il faut reconstruire a l'interlocuteur l'explication
convaincante de comment il se trouve que c'est équivalent. Il se peut
cependant que cette voie soit plus compliquées et moins efficace que
l'explication dédiée ( type animation sur la page wikipedia ).
Accessoirement au lycée c'est aussi la voie constructive qui est choisie
en physique pour expliquer la force centrifuge.
De même on sait bien que l'energie et la masse se conservent, mais ça
m'horripile d'entendre parfois des physiciens des fluides se contenter
de ça pour expliquer l'accélération dans l'effet Venturi, alors que pour
des voitures sur route çà fait le contraire. Et la différence tient à ce
qu'on laisse sous le chapeau ( au risque de la mal compréhension ) ce
qui fait la différence  ( notamment les hypothèses: différences de
propriétés, ce qui est négligeable ou non, régimes, etc ).
Différence qui peut aussi survenir pour des fluides selon l'échelle, les
propriétés, le range de vitesses. Et celui qui aura juste ânonné la
réponse théorique par coeur se plantera parcequ'ils n'aura pas
fondatementalement compris. D'autres croiront meme pourvoir en déduire
que "la physique se trompe".

On va revenir a la question de départ

Mais c'est du basique de chez basique, même avec quelqu'un qui ne fait
pas de physique le simple bon sens permet s'y répondre

Ce n'est pas le contacte avec la centrifugeuse qui fait la force
centrifuge, mais la vitesse périphérique qui fait que les éléments
centrifugés ont un mouvement naturel d'aller tout droit or que la
centrifugeuse les forces a virer. On parle de force fictive,
pseudo-force ou force inertiel.

Si tu es dans une centrifugeuse tu lâches une balle, elle va tomber au
sol de la même façon que sur Terre

De façon locale, un jongleur ne verrai aucune différence a jongler en
orbite autour de la Terre dans une centrifugeuse, que sur Terre. Hormis
les tenseurs, mais les tenseurs sont différents d'une planète a une
autre et même d'une région a un autre sur la Terre

[robby]

Post by Sylvain
Mais c'est du basique de chez basique, même avec quelqu'un qui ne fait
pas de physique le simple bon sens permet s'y répondre
Ce n'est pas le contacte avec la centrifugeuse qui fait la force
centrifuge, mais la vitesse périphérique qui fait que les éléments
centrifugés ont un mouvement naturel d'aller tout droit or que la
centrifugeuse les forces a virer. On parle de force fictive,
pseudo-force ou force inertiel.

oui, c'est ce qu'on avait reconstruit a plusieurs entre temps.
Merci quand meme, meme en retard ;-)

Post by Sylvain
 le simple bon sens permet s'y répondre

comme d'hab, "le simple bon sens", c'est une fois qu'on a pensé a
formaliser les choses en se plaçant dans le repère qui va bien et en
faisant attention aux bonnes choses.  Ce qui est souvent la moitié ( au
moins ) du travail. Je doute que "le simple bon sens" de mes proches non
scientifiques leur aurait suffit dans cette premiere etape.

Post by Sylvain
Si tu es dans une centrifugeuse tu lâches une balle, elle va tomber au
sol de la même façon que sur Terre

du moins tant que la hauteur est << au rayon.
Mais oui, une fois replacé l'histoire des repères tournants et
pseudo-forces associées, l'équivalence devient claire ( l'anim de
wikipedia aide quand meme a s'en pénétrer concrètement ).
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[pehache]

Post by robby

Post by Sylvain
Si tu es dans une centrifugeuse tu lâches une balle, elle va tomber au
sol de la même façon que sur Terre

du moins tant que la hauteur est << au rayon.

Du coup ce n'est en pratique pas exactement de la même façon, et même si
le rayon est important rien ne dit que les petits écarts à ce que le
cerveau "attend" ne sont pas perturbants.

Post by robby
Mais oui, une fois replacé l'histoire des repères tournants et
pseudo-forces associées, l'équivalence devient claire ( l'anim de
wikipedia aide quand meme a s'en pénétrer concrètement ).
https://en.wikipedia.org/wiki/File:ArtificialGravity.gif

L'animation montre surtout qu'il n'y a pas une équivalence stricte. En
gros tu lâches la balle et elle tendance à partir dans le sens opposé au
sens de rotation.

[pehache]

Post by Sylvain
On est dans un forum d'astrophysique,

d'astronautique

[pehache]

Post by pehache

Post by Sylvain
On est dans un forum d'astrophysique,

d'astronautique

Je n'avais pas fais gaffe au crosspost (qui me parait franchement
injustifié, en encore plus sans fu2)

[robby]

Post by pehache
Je n'avais pas fais gaffe au crosspost (qui me parait franchement
injustifié, en encore plus sans fu2)

crosspost:  ça concerne des vaisseaux, mais qui n'existent pas encore,
et plus particulièrement à des effets relatifs à la physique.

fu2: le fu2 n'est pas tj nécessaire. En particulier pour des sujets a
cheval entre 2 groupes (auquel les 2 peuvent contribuer, et dont il
serait préjudiciable ou redondant de couper les uns des réponses des
autres ).

[pehache]

Post by robby

Post by pehache
Je n'avais pas fais gaffe au crosspost (qui me parait franchement
injustifié, en encore plus sans fu2)

crosspost:  ça concerne des vaisseaux, mais qui n'existent pas encore,
et plus particulièrement à des effets relatifs à la physique.

OK, mais plein de sujets "astronautiques" font aussi appel à de la
physique, et à ce compte là on finirait pas crossposter un peu tout.

Par ailleurs ton sujet est plus "physique générale" que "astrophysique"
(dans son acceptation courante en tous cas), donc à la limite le
crosspost justifié (et utile) aurait été avec fr.sci.physique

Post by robby
fu2: le fu2 n'est pas tj nécessaire.

Il est fortement recommandé la plupart du temps.

Post by robby
En particulier pour des sujets a
cheval entre 2 groupes (auquel les 2 peuvent contribuer, et dont il
serait préjudiciable ou redondant de couper les uns des réponses des
autres ).

Quand le sujet n'est pas à cheval entre deux groupes, c'est carrément le
crosspost qui est injustifié.

Le fu2 quant à lui est toujours recommandé, et le seul cas où il me
parait justifié de ne pas le mettre c'est quand les deux groupes n'ont
pas le même public d'abonnés. Et je pense que la plupart des abonnés à
"astronautique" le sont aussi à "astrophysique" et réciproquement.

[r***@pla.net.invalid]

Post by pehache
OK, mais plein de sujets "astronautiques" font aussi appel à de la
physique

je ne sais pas, je ne pratique pas ce groupe.
J'imaginais qu'il y avait aussi potentiellement plein de sujets orientés
missions existantes, tech de motorisation et equipements divers, etc.

Post by pehache
Par ailleurs ton sujet est plus "physique générale" que "astrophysique"

j'ai hésité.

Post by pehache
Et je pense que la plupart des abonnés à
"astronautique" le sont aussi à "astrophysique" et réciproquement.

je l'ignore. si bc de participants s'interessent aux missions existantes
et motorisations / equipements / transmissions, c'est quand meme pas le
meme trip que s'interesser aux modeles de formation des galaxies et de
l'univers ou de la physique des trous noirs.

[pehache]

Post by r***@pla.net.invalid

Post by pehache
OK, mais plein de sujets "astronautiques" font aussi appel à de la
physique

je ne sais pas, je ne pratique pas ce groupe.

Ben ton sujet est quand même typiquement un sujet "astronautique"

[robby]

Post by Sylvain
Pourquoi poser une question aussi conne?

merci pour l'appréciation et la courtoisie.

Post by Sylvain
En en apprend plus d'une personne par ses questions que par ses réponses

idem. ( en + je me demande bien ce que tu crois pouvoir en déduire ).

j'espère que tu n'es ni enseignant, ni encadrant, ni parent, et tu dois
avoir du mal sur les forums modérés.

Post by Sylvain
https://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_d%27%C3%A9quivalence
Localement il y a strictement aucune différence avec la gravitation
Terrestre
La seul différence est le tenseur gravitationnel

pour autant ça ne donne pas d'intuition sur le mécanisme à l'oeuvre dans
tel ou tel cas.

et ça ne comblerait absolument pas la curiosité d'un jeune qui poserait
la question ( ta réponse revient à "c'est comme ça, c'est prouvé" ).
En l’occurrence j'avais du mal à répondre clairement à ma (grande)
fille, et lui répondre "c'est identique à la gravité, crois moi sur
parole" ne l'aurait en rien éclairée.

Accessoirement dans mes domaines de recherche, ça m'arrive régulièrement
de me reposer des questions physiques "connes" pour
déconstruire-reconstruire mes compréhensions de tel ou tel phénomène (
dont différentes physiques ou situations expérimentales donne une
intuition partielle, mais qui ne se "parlent" pas bien entre elles quand
bien même elles expriment différents aspects de la même chose ).
Et j'encourage mes étudiants et collègues à faire de même, ce qu'ils
font rarement assez. Surtout s'ils tombent sur des gens qui les traitent
de "question conne" qui "en apprend bc sur la personne" (d'assez
méprisable pour toi, je devine).

[Sylvain]

Post by robby

Post by Sylvain
Pourquoi poser une question aussi conne?

merci pour l'appréciation et la courtoisie.

Post by Sylvain
En en apprend plus d'une personne par ses questions que par ses réponses

idem. ( en + je me demande bien ce que tu crois pouvoir en déduire ).
j'espère que tu n'es ni enseignant, ni encadrant, ni parent, et tu dois
avoir du mal sur les forums modérés.

Post by Sylvain
https://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_d%27%C3%A9quivalence
Localement il y a strictement aucune différence avec la gravitation
Terrestre
La seul différence est le tenseur gravitationnel

pour autant ça ne donne pas d'intuition sur le mécanisme à l'oeuvre dans
tel ou tel cas.
et ça ne comblerait absolument pas la curiosité d'un jeune qui poserait
la question ( ta réponse revient à "c'est comme ça, c'est prouvé" ).
En l’occurrence j'avais du mal à répondre clairement à ma (grande)
fille, et lui répondre "c'est identique à la gravité, crois moi sur
parole" ne l'aurait en rien éclairée.
Accessoirement dans mes domaines de recherche, ça m'arrive régulièrement
de me reposer des questions physiques "connes" pour

Ba oui bien sur c'est même essentiel dans toutes les sciences, c'est
souvent ce qui fait avancer les choses

Le problème c'est qu'il y a beaucoup de choses, totalement vraies,
totalement prouvées et même démontrées facilement par expérience, mais
fortement contre-intuitive. Et quand on explique c'est choses a des
connards, ils ne veulent absolument pas les admettes. Parce que leur
cerveau a compris certaines choses, et ils bloquent juste sur les choses
qu'ils ont appris sans surtout pas vouloir aller plus loin. Et comme il
s'agit d'une réalité, il est donc possible de leur démontrer, et là ils
deviennent d'une mauvaise fois énorme!!!

Post by robby
déconstruire-reconstruire mes compréhensions de tel ou tel phénomène (
dont différentes physiques ou situations expérimentales donne une
intuition partielle, mais qui ne se "parlent" pas bien entre elles quand
bien même elles expriment différents aspects de la même chose ).
Et j'encourage mes étudiants et collègues à faire de même, ce qu'ils
font rarement assez. Surtout s'ils tombent sur des gens qui les traitent
de "question conne" qui "en apprend bc sur la personne" (d'assez
méprisable pour toi, je devine).

Dans ta question tu négliges quelque chose d'énorme, tous ce qui tourne
en périphérie dans la centrifugeuse ça a une vitesse, donc ça va
naturellement tout droit, tandis que ta centrifugeuse tourne. La balle
lâchée dans un compartiment de la centrifugeuse, momentanément sans
contacte avec les parois, mais allant a la même vitesse que les parois.
La balle va naturellement tout droit or que le compartiment de la
centrifugeuse tourne, donc elle va tomber et avoir une impression de
gravité

[robby]

Et quand on explique c'est choses a des connards, ils ne veulent
absolument pas les admettes.

et tu m'a pris pour eux ?
Il y a qqchose dans mon passé sur fr.sci. qui permettrait de penser une
telle chose ?

Dans ta question tu négliges quelque chose d'énorme, tous ce qui
tourne en périphérie dans la centrifugeuse ça a une vitesse, donc ça
va naturellement tout droit, tandis que ta centrifugeuse tourne.

c'est vrai, et c'est ce qu'on a co-rectifié ensuite dans le fil qui
avait suivi.

[robby]

désolé de continuer avec des "questionnements un peu cons" autour de
"visualiser concrètement la réalité et les limites de l'équivalence":

- imagine que dans l'espace je lance en ligne droite (loin de la Terre)
un grand cylindre en rotation (qu'importe l'orientation de l'axe), sans
air ni parois internes pour me gêner.

- on se débrouille pour me mettre a l'intérieur sans que je touche la
paroi en rotation, et on me lance avec le meme vecteur vitesse
rectiligne que le cylindre.

- du coup, aucun effet de "gravité artificielle" ne s'applique à moi, ok
? et la situation reste stable longtemps.

- on pourrait dire que j'ai exactement la vitesse de libération, i.e.
d'orbite, par rapport au sol de la station.
  sauf qu'il est indépendant de ma distance au bord, du rayon et de la
vitesse de rotation du cylindre, etc.

Sauf erreur de ma part, ça semble quand même pas très équivalent et
indiscernable de la gravité !


D'après la page wikipedia, il me semble qu'il y a des conditions a
l'équivalence. Notamment qu'on soit déjà en rotation solidaire, ou en
mouvement relatif à celle-ci à une vitesse négligeable par rapport a la
vitesse de rotation ( sinon l'intensité de la pseudo-gravité dépendra de
la direction de déplacement, par ex, ce qui est détectable ).

[Julien Arlandis]

Post by robby
désolé de continuer avec des "questionnements un peu cons" autour de
- imagine que dans l'espace je lance en ligne droite (loin de la Terre)
un grand cylindre en rotation (qu'importe l'orientation de l'axe), sans
air ni parois internes pour me gêner.
- on se débrouille pour me mettre a l'intérieur sans que je touche la
paroi en rotation, et on me lance avec le meme vecteur vitesse
rectiligne que le cylindre.
- du coup, aucun effet de "gravité artificielle" ne s'applique à moi, ok
? et la situation reste stable longtemps.

Oui du point de vue du cylindre tu es en orbite.

Post by robby
- on pourrait dire que j'ai exactement la vitesse de libération, i.e.
d'orbite, par rapport au sol de la station.

Oui

Post by robby
  sauf qu'il est indépendant de ma distance au bord, du rayon et de la
vitesse de rotation du cylindre, etc.

Faux, pour que l'analogie soit correcte, la vitesse doit être évaluée
dans le référentiel du cylindre, et dans ce cas ta vitesse vaut v = ω
R.

Post by robby
Sauf erreur de ma part, ça semble quand même pas très équivalent et
indiscernable de la gravité !

Moi je trouve que si, plus tu t'éloignes de la périphérie plus ta
vitesse de libération chute jusqu'à devenir nulle au centre du cylindre.

[robby]

Post by Julien Arlandis

   sauf qu'il est indépendant de ma distance au bord, du rayon et de
la vitesse de rotation du cylindre, etc.

Faux, pour que l'analogie soit correcte, la vitesse doit être évaluée
dans le référentiel du cylindre, et dans ce cas ta vitesse vaut v = ω R.

ah oui, bien vu !

[robby]

Post by Julien Arlandis

Post by robby
Sauf erreur de ma part, ça semble quand même pas très équivalent et
indiscernable de la gravité !

Moi je trouve que si, plus tu t'éloignes de la périphérie plus ta
vitesse de libération chute jusqu'à devenir nulle au centre du cylindre.

par contre le cas du marcheur qui ne sent pas la meme pseudo-force selon
la direction de marche me semble typiquement discernable de la gravité
autour d'un astre sans rotation. non ?

[Julien Arlandis]

Post by robby

Post by Julien Arlandis

Post by robby
Sauf erreur de ma part, ça semble quand même pas très équivalent et
indiscernable de la gravité !

Moi je trouve que si, plus tu t'éloignes de la périphérie plus ta
vitesse de libération chute jusqu'à devenir nulle au centre du cylindre.

par contre le cas du marcheur qui ne sent pas la meme pseudo-force selon
la direction de marche me semble typiquement discernable de la gravité
autour d'un astre sans rotation. non ?

Oui, mais la rotation d'un cylindre à étage de rayon R en rotation de
période T me semble davantage se rapprocher à une planète de rayon R et
de période de rotation sidérale T où chaque étage aurait sa propre
latitude.

[Benoit]

Post by robby
on est d'accord qu'a la différence de la Terre, si les pieds ne sont
plus en contact du sol ( ou d'une paroi ), l'effet de pseudo gravité ne
fonctionne plus ? Il faut donc des semelles magnétiques ? ( ok, la
trajectoire tangentielle du dernier moment solidaire nous ramène vers le
sol un peu plus loin sur sa traj circulaire, mais on peut tj donner une
impulsion avec une composante dans la direction opposée ).

J'ai un problème avec « plus loin » parce qu'il sous-entend, pour moi,
qu'on avance en sautant sur place. Or cela dépend de l'axe de vision.

Si mon regard est dans le sens de rotation : je saute, la terre tourne
et j'atterris « derrière ». Si mon regard est dans le sens contraire, là
j'atterris « devant ». En bref : j'atterris toujours ailleurs et tout
dépend du sens de l'axe, où sont les plus et moins, pour savoir si
j'avance ou recule.

De plus, la distance du saut est fonction du lieu où l'on se trouve : à
l'équateur mon saut est long, aux pôles je reste sur place.

[robby]

Post by Benoit

ok, la trajectoire tangentielle du dernier moment solidaire nous ramène vers le
sol un peu plus loin sur sa traj circulaire

J'ai un problème avec « plus loin » parce qu'il sous-entend, pour moi,
qu'on avance en sautant sur place.

je voulais juste dire que dans l'intervalle, le point coincident au sol
au départ à poursuivi sa trajectoire en rotation.

[Julien Arlandis]

Post by robby
Je continue a voir régulièrement des projets ou communications
officielles présentant des sections en rotation pour créer une gravité
artificielle pour les passagers de  satellites habités ou de futurs
vaisseaux générationnels. Que la SF utilise depuis longtemps ( Rama,
2001, etc).
on est d'accord qu'a la différence de la Terre, si les pieds ne sont
plus en contact du sol ( ou d'une paroi ), l'effet de pseudo gravité ne
fonctionne plus ? Il faut donc des semelles magnétiques ? ( ok, la
trajectoire tangentielle du dernier moment solidaire nous ramène vers le
sol un peu plus loin sur sa traj circulaire, mais on peut tj donner une
impulsion avec une composante dans la direction opposée ).
Ou bien, la vitesse de rotation n'étant pas très importante, la friction
usuelle des pieds au sol suffirait nous maintenir suffisamment solidaire ?
( ça + trajectoire tangentielle qui ramène vers le sol un peu plus loin
sur sa traj circulaire ).
Bref, est-ce ou non qu'on peut marcher "comme à la maison" dans une
telle station ?

Quelle est localement la gueule du champ gravitationnel dans le
référentiel de la paroie externe ?
Que donnerait le test du fil à plomb, s'il reste vertical alors pas
besoin de semelles magnétiques.

[Julien Arlandis]

Post by robby
Je continue a voir régulièrement des projets ou communications
officielles présentant des sections en rotation pour créer une gravité
artificielle pour les passagers de  satellites habités ou de futurs
vaisseaux générationnels. Que la SF utilise depuis longtemps ( Rama,
2001, etc).
on est d'accord qu'a la différence de la Terre, si les pieds ne sont
plus en contact du sol ( ou d'une paroi ), l'effet de pseudo gravité ne
fonctionne plus ?

Ce serait une situation où le corps est en orbite dans le vaisseau. Dans
le référentiel du vaisseau, le corps décrit des cercles parfaits mais
la moindre perturbation de sa trajectoire l'amènera à croiser la paroie
extérieure du vaisseau, un "atterrissage" qui pourra être très
douloureux en fonction de la vitesse tangentielle de rotation du vaisseau.
Dans cette expérience, il n'y a fondamentalement pas de différence avec
un astronaute en orbite qui veut rejoindre la terre.

Post by robby
Il faut donc des semelles magnétiques ? ( ok, la
trajectoire tangentielle du dernier moment solidaire nous ramène vers le
sol un peu plus loin sur sa traj circulaire, mais on peut tj donner une
impulsion avec une composante dans la direction opposée ).

Non pas de semelles magnétiques, une fois en contact avec le sol
l'accélération de la pesanteur est réellement verticale aux forces de
coriolis près.

Post by robby
Ou bien, la vitesse de rotation n'étant pas très importante, la friction
usuelle des pieds au sol suffirait nous maintenir suffisamment solidaire ?
( ça + trajectoire tangentielle qui ramène vers le sol un peu plus loin
sur sa traj circulaire ).

Pas besoin de friction, une bille posée sur le sol sans friction devrait
rester immobile dans le référentiel du vaisseau.

Post by robby
Bref, est-ce ou non qu'on peut marcher "comme à la maison" dans une
telle station ?

Oui, mais gare à l'effet coriolis si le rayon du vaisseau est trop faible
devant la hauteur d'un homme debout.

[pehache]

Post by robby
Je continue a voir régulièrement des projets ou communications
officielles présentant des sections en rotation pour créer une gravité
artificielle pour les passagers de  satellites habités ou de futurs
vaisseaux générationnels. Que la SF utilise depuis longtemps ( Rama,
2001, etc).
on est d'accord qu'a la différence de la Terre, si les pieds ne sont
plus en contact du sol ( ou d'une paroi ), l'effet de pseudo gravité ne
fonctionne plus ? Il faut donc des semelles magnétiques ? ( ok, la
trajectoire tangentielle du dernier moment solidaire nous ramène vers le
sol un peu plus loin sur sa traj circulaire, mais on peut tj donner une
impulsion avec une composante dans la direction opposée ).

En partant du "sol" (paroi externe de la station), quelle que soit la
direction de l'impulsion que tu donnes tu vas avoir une vitesse non nulle
dans le repère externe (non en rotation) à la station, donc forcément
à un moment ta trajectoire va recroiser le sol. Pour annuler
complètement cette vitesse il faudrait une impulsion uniquement tangente
au sol, donc en pratique tu ne quitterais pas le sol.

Par contre il doit y avoir moyens d'effets amusants, en donnant une
impulsion qui donne une vitesse très faible dans le repère externe : tu
finirais par "retomber" sur le sol, mais en restant longtemps en l'air. Et
là ce ne serait pas équivalement à l'effet de la gravité terrestre.

Par contre si au départ tu n'es pas en contact avec le sol et que tu as
une vitesse nulle dans le repère externe, tu n'as aucune raison de
"retomber" sur le sol... Du moins en l'absence d'air. Mais comme l'a fait
remarquer une autre intervenant, l'air à l'intérieur de la station est
entraîné par la rotation et va t'entraîner à son tour, te faisant
finalement "retomber".

[Volkin]

Post by pehache

Post by robby
Je continue a voir régulièrement des projets ou communications
officielles présentant des sections en rotation pour créer une gravité
artificielle pour les passagers de  satellites habités ou de futurs
vaisseaux générationnels. Que la SF utilise depuis longtemps ( Rama,
2001, etc).
on est d'accord qu'a la différence de la Terre, si les pieds ne sont
plus en contact du sol ( ou d'une paroi ), l'effet de pseudo gravité
ne fonctionne plus ? Il faut donc des semelles magnétiques ? ( ok, la
trajectoire tangentielle du dernier moment solidaire nous ramène vers
le sol un peu plus loin sur sa traj circulaire, mais on peut tj donner
une impulsion avec une composante dans la direction opposée ).

En partant du "sol" (paroi externe de la station), quelle que soit la
direction de l'impulsion que tu donnes tu vas avoir une vitesse non
nulle dans le repère externe (non en rotation) à la station, donc
forcément à un moment ta trajectoire va recroiser le sol. Pour annuler
complètement cette vitesse il faudrait une impulsion uniquement tangente
au sol, donc en pratique tu ne quitterais pas le sol.
Par contre il doit y avoir moyens d'effets amusants, en donnant une
impulsion qui donne une vitesse très faible dans le repère externe : tu
finirais par "retomber" sur le sol, mais en restant longtemps en l'air.
Et là ce ne serait pas équivalement à l'effet de la gravité terrestre.
Par contre si au départ tu n'es pas en contact avec le sol et que tu as
une vitesse nulle dans le repère externe, tu n'as aucune raison de
"retomber" sur le sol... Du moins en l'absence d'air. Mais comme l'a
fait remarquer une autre intervenant, l'air à l'intérieur de la station
est entraîné par la rotation et va t'entraîner à son tour, te faisant
finalement "retomber".

Y aura plein d'effets amusants comme mouvement de balanciers,
objets en rotation, j'aimerais voir quelqu'un faire une chose
aussi banale que de mélanger le sucre dans une tasse de thé avec
la petite cuillère.

Les forces de Coriolis seront sans commune mesure avec celles sur Terre.

[pehache]

Post by pehache

Post by robby
Je continue a voir régulièrement des projets ou communications
officielles présentant des sections en rotation pour créer une gravité
artificielle pour les passagers de  satellites habités ou de futurs
vaisseaux générationnels. Que la SF utilise depuis longtemps ( Rama,
2001, etc).
on est d'accord qu'a la différence de la Terre, si les pieds ne sont
plus en contact du sol ( ou d'une paroi ), l'effet de pseudo gravité
ne fonctionne plus ? Il faut donc des semelles magnétiques ? ( ok, la
trajectoire tangentielle du dernier moment solidaire nous ramène vers
le sol un peu plus loin sur sa traj circulaire, mais on peut tj donner
une impulsion avec une composante dans la direction opposée ).

En partant du "sol" (paroi externe de la station), quelle que soit la
direction de l'impulsion que tu donnes tu vas avoir une vitesse non
nulle dans le repère externe (non en rotation) à la station, donc
forcément à un moment ta trajectoire va recroiser le sol. Pour annuler
complètement cette vitesse il faudrait une impulsion uniquement tangente
au sol, donc en pratique tu ne quitterais pas le sol.

Mais en lançant une balle à l'horizontale dans le sens opposé à la
rotation il y a moyen d'annuler cette vitesse, et en l'absence d'air la
balle "ferait le tour" de la station sans retomber au sol. Avec le
frottement de l'air elle finirait par retomber.

[Julien Arlandis]

Post by pehache

Post by pehache

Post by robby
Je continue a voir régulièrement des projets ou communications
officielles présentant des sections en rotation pour créer une gravité
artificielle pour les passagers de  satellites habités ou de futurs
vaisseaux générationnels. Que la SF utilise depuis longtemps ( Rama,
2001, etc).
on est d'accord qu'a la différence de la Terre, si les pieds ne sont
plus en contact du sol ( ou d'une paroi ), l'effet de pseudo gravité
ne fonctionne plus ? Il faut donc des semelles magnétiques ? ( ok, la
trajectoire tangentielle du dernier moment solidaire nous ramène vers
le sol un peu plus loin sur sa traj circulaire, mais on peut tj donner
une impulsion avec une composante dans la direction opposée ).

En partant du "sol" (paroi externe de la station), quelle que soit la
direction de l'impulsion que tu donnes tu vas avoir une vitesse non
nulle dans le repère externe (non en rotation) à la station, donc
forcément à un moment ta trajectoire va recroiser le sol. Pour annuler
complètement cette vitesse il faudrait une impulsion uniquement tangente
au sol, donc en pratique tu ne quitterais pas le sol.

Mais en lançant une balle à l'horizontale dans le sens opposé à la
rotation il y a moyen d'annuler cette vitesse, et en l'absence d'air la
balle "ferait le tour" de la station sans retomber au sol. Avec le
frottement de l'air elle finirait par retomber.

Oui, il faudrait la lancer vers l'arrière à une vitesse v = sqrt(g * R).
Avec un rayon de seulement 10 mètres et le même g que l'accélération
de la pesanteur sur terre, un sprinteur parviendrait à se mettre en
orbite :)