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Author Topic: "Gravité artificielle et simulations"  (Read 10905 times)

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Offline Fast_toche

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17 October 2013, 04:09:14
C'est un sujet qui me passionne beaucoup en ce moment! On se demande pourquoi d'ailleurs? :)
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« Last Edit: 17 October 2013, 05:00:01 by Fast_toche »

Offline antoo

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Reply #1 - 17 October 2013, 17:35:51
Ah ben oui c'est pas con ça!

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Offline DanSteph

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Reply #2 - 18 October 2013, 03:19:45



Deux heure que je la regarde et je n'ai toujours pas vu la fin...
c'est la scène vidéo la plus longue que j'ai jamais vue...  :trucdeouf:


Offline Well

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Reply #3 - 18 October 2013, 06:49:08
Je crois qu'il y a 35 minutes je l'ai vu manger un sandwich vite fait, mais je suis pas sur  :doubt:


Offline jacquesmomo

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Reply #4 - 18 October 2013, 10:05:34
Deux heure que je la regarde et je n'ai toujours pas vu la fin...
c'est la scène vidéo la plus longue que j'ai jamais vue...  :trucdeouf:
En fait, il a fait le pari de faire le trajet Terre-Jupiter en courant...  :badsmile:

Mes add-ons sont là !

Offline Fast_toche

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Reply #5 - 19 October 2013, 02:06:04
Deux heure que je la regarde et je n'ai toujours pas vu la fin...
c'est la scène vidéo la plus longue que j'ai jamais vue...  :trucdeouf:

C'est de la faute à qui?  :badsmile:
Je crois qu'il y a 35 minutes je l'ai vu manger un sandwich vite fait, mais je suis pas sur  :doubt:

Bien vu Well ;)

Ce qui se passera dans le Papy's Bar à 0.3g de gravité a environ 4 tr/min


Le simulateur si vous voulez vous amuser :http://settlement.arc.nasa.gov/teacher/materials/ringworld/ringworld.html


Un jet d'eau dirigé vers le haut à 1g de gravité en déplaçant le sens du jet (7m/s)à différends degrés.
Toujours une station de 50m de diamètre.


« Last Edit: 19 October 2013, 02:25:20 by Fast_toche »

Offline orbitermat

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Reply #6 - 19 October 2013, 03:49:15
Ma question allait justement être: Qu'arrive-t-il si tu sautes dans une roue gravitationnelle? Apparemment, tu retombes normalement au "sol". :)


Offline orbiter28

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Reply #7 - 19 October 2013, 10:40:45
On dirais bien, quant tu saute dans la roue, tu retombe, ceci dit plus tu saute haut, plus tu te trouve prêt du centre, et plus tu es en "apesanteur", donc plus on saut durera.

Si tu saute trop haut, tu retomberas simplement de l'autre coté.

J'ai du mal à saisir pourquoi... je modélise le phénomène, mais pourquoi est-ce que quant on pousse la baballe, plutôt que de garder une trajectoire sans accélération, elle viens se coller contre les parois de la roue. La balle n'est pas lié à la roue que je sache, aucune raison de s'y coller ?


Offline Well

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Reply #8 - 19 October 2013, 12:56:45
Interessante question; la roue crée-t-elle une gravité artificielle réellement ? un champ de gravité mesurable j'entend, j'ai toujours imaginer cela comme une simulation de gravité par rotation, qui applique une force equivalente... en physique je suis nul  :sad:


Offline antoo

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Reply #9 - 19 October 2013, 14:13:32
Je pense tout simplement que au depart, la balle tourne avec la roue avant de sauter.

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Offline Fox-Terrier

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Reply #10 - 19 October 2013, 14:22:45
Interessante question; la roue crée-t-elle une gravité artificielle réellement ? un champ de gravité mesurable j'entend, j'ai toujours imaginer cela comme une simulation de gravité par rotation, qui applique une force equivalente... en physique je suis nul  :sad:

oui et non

la gravitation est un phénomène qui fait que deux masses s'attirent. Il s'agit donc d'une force à distance qui dépend de la distance des deux corps.

Si tu es dans une roue qui tourne, tu subis une force de la part du sol, la force normale. C'est une force de contact.
Si cette force n'était pas là, tu traverserai le plancher. Cette force est proportionnelle à la vitesse à laquelle tu tournes. Cela veux dire que si tu es debout dans une roue, ta tête tournera à une vitesse un peu plus lente que tes pieds, donc elle sera plus "légère"

Maintenant comparons le "réalisme" de cette simulation
1) si tu es couché par terre dans la roue ou sur Terre, tu sentira à peu près la même chose (à condition que la roue soit bien configurée)
2) si tu es debout il y a une différence, sauf si ta roue fait le diamètre de la Terre
3) si tu sautes dans la roue, tu n'est plus en contact avec le sol, dès lors tu ressens une force "fictive" appelée force de Coriolis. Je dis fictive, parce l'effet vient de l'absence de la force du sol. Toi tu sautes droit, mais la roue continue de tourner

dessin :


Offline antoo

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Reply #11 - 19 October 2013, 15:52:48
En effet. Mais leur question, je pense, était plutôt pourquoi ton point noir s’écarte vers les extrémités du disque. Et mon avis, c'est que ce n'est pas la gravité, mais simplement la force centrifuge, car n'oublions pas qu'au départ, l'objet est en rotation AVEC le disque. Cela "simule" simplement la gravité.

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Offline Well

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Reply #12 - 19 October 2013, 18:15:15
Ce que je ne comprend pas, c'est que dés que l'on est plus en contact avec le sol... on devrait être en apesanteur non ?  :wonder:

techniquement, si un moustique volait dans une essoreuse a salade sans touché les parois....  :badsmile: il ne ressentirais rien... du moment qu'il est en suspension dans l'air...  :doubt:


Offline Fox-Terrier

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Reply #13 - 19 October 2013, 18:24:27
Ce que je ne comprend pas, c'est que dés que l'on est plus en contact avec le sol... on devrait être en apesanteur non ?  :wonder:

techniquement, si un moustique volait dans une essoreuse a salade sans touché les parois....  :badsmile: il ne ressentirais rien... du moment qu'il est en suspension dans l'air...  :doubt:

c'est tout à fait correct

la raison pour laquelle tu "retombes" après avoir sauté est que tu as une vitesse qui te fait traverser ta roue, et forcément tu finis à l'autre bout.

Du point de vu d'un observateur fixe qui vois la roue tourner tu vas tout droit d'un bout à l'autre
De ton point de vue tu fais des boucles bizarres

mais "en vol" tu ne ressens aucune accélération, tu es en apesanteur :)

et si tu te trouves à vitesse nulle à 1 cm au dessus du sol, tu flottes, comme si t'étais en orbite (mais vers l'intérieur)


Offline orbiter28

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Reply #14 - 19 October 2013, 18:28:36
Quote
techniquement, si un moustique volait dans une essoreuse a salade sans touché les parois....  :badsmile: il ne ressentirais rien... du moment qu'il est en suspension dans l'air...  :doubt:

Voila tout mon problème :)

Pourquoi la babale se dirige vers les parois de la roue au début ?

C'est un peu comme quant on tourne avec un boulet autour de nous : ok, la force centrifuge le projette sur l’extérieur, mais pas durant le premier quart de tour.

Tester :)
Faut voir la force centrifuge comme étant juste une conséquence de l’inertie mais dans une situation particulière.

Cette simulation de roue semble partir du principe que la balle est directement attiré vers les parois... pauvre moustique alors ^^

Qu'en dites-vous ?


Offline orbitermat

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Reply #15 - 19 October 2013, 18:28:59
Ce que je ne comprend pas, c'est que dés que l'on est plus en contact avec le sol... on devrait être en apesanteur non ?  :wonder:

techniquement, si un moustique volait dans une essoreuse a salade sans touché les parois....  :badsmile: il ne ressentirais rien... du moment qu'il est en suspension dans l'air...  :doubt:
:badsmile: Bah dans ce cas-ci y'aurait un déplacement de l'air dû à la vitesse de rotation de l'essoreuse. :)

Mais sinon moi aussi je ne comprends pas du tout. :wonder:

Moi je croyais que si tu sautes tu serais en apesanteur et tu tournerais sur toi-même à cause de l'énergie centrifuge.

Cependant, si tu sautes, dans les deux-trois premières secondes peut-être que ton centre de rotation est encore au centre de la roue, et peut-être que les deux-trois secondes sont suffisantes pour stopper ton élan et t'expulser vers les parois... :wonder:

Bref, c'est difficile à imaginer. :)


Offline Fast_toche

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Reply #16 - 19 October 2013, 18:41:06
l y a un exemple filmé dans "Skylab".

<a href="http://www.youtube.com/watch?v=Oi2R24pFYjk" target="_blank">http://www.youtube.com/watch?v=Oi2R24pFYjk</a>



Offline Fox-Terrier

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Reply #17 - 19 October 2013, 18:46:35
Quote
techniquement, si un moustique volait dans une essoreuse a salade sans touché les parois....  :badsmile: il ne ressentirais rien... du moment qu'il est en suspension dans l'air...  :doubt:

Voila tout mon problème :)

Pourquoi la babale se dirige vers les parois de la roue au début ?



simplement parce qu'on lui a donné une vitesse initiale.

Tu place ta balle où tu veux sans qu'elle touche la paroi et sans vitesse initiale, elle restera immobile pour un observateur extérieur, fera des cercles pour quelqu’un dans la roue, elle flotte

Ce que je ne comprend pas, c'est que dés que l'on est plus en contact avec le sol... on devrait être en apesanteur non ?  :wonder:

techniquement, si un moustique volait dans une essoreuse a salade sans touché les parois....  :badsmile: il ne ressentirais rien... du moment qu'il est en suspension dans l'air...  :doubt:
:badsmile: Bah dans ce cas-ci y'aurait un déplacement de l'air dû à la vitesse de rotation de l'essoreuse. :)

Mais sinon moi aussi je ne comprends pas du tout. :wonder:

Moi je croyais que si tu sautes tu serais en apesanteur et tu tournerais sur toi-même à cause de l'énergie centrifuge.

Cependant, si tu sautes, dans les deux-trois premières secondes peut-être que ton centre de rotation est encore au centre de la roue, et peut-être que les deux-trois secondes sont suffisantes pour stopper ton élan et t'expulser vers les parois... :wonder:

Bref, c'est difficile à imaginer. :)

C'est plus facile à s'imaginer si tu regardes depuis "dehors"

tu es sur le plancher, tu sautes, qu'est-ce qui se passe ?

Tu avais une vitesse dans la direction tangente à la roue
Maintenant tu sautes, donc tu ajoutes une composante de vitesse dans la direction normale (perpendiculaire) au sol

résultat ? Tu avances tout droit dans la direction donnée par la somme des deux composantes

Pour faire simple, considère que t'as une roue immobile : tu lances une balle depuis le sol, elle va aller tout droit
maintenant tu tournes la roue pendant que la balle vole
ça ne change strictement rien pour la balle, sauf qu'elle va atterrir à un autre endroit


Offline Fast_toche

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Reply #18 - 19 October 2013, 19:12:47
Pour faire simple, considère que t'as une roue immobile : tu lances une balle depuis le sol, elle va aller tout droit
maintenant tu tournes la roue pendant que la balle vole
ça ne change strictement rien pour la balle, sauf qu'elle va atterrir à un autre endroit

Exactement ça (comme ton premier exemple animé de la force de coriolis) :)

Tiré de Wikipédia:
Définition:
En mécanique newtonienne, on qualifie la force de Coriolis de force fictive, ou inertielle, en vertu du fait qu'elle n'existe que parce que l'observateur se trouve dans un référentiel en rotation alors qu'aucune force ne s'exerce pour un observateur dans un référentiel galiléen (ou référentiel inertiel).
L'animation à droite nous montre donc la différence entre le point de vue d'un observateur immobile dans un référentiel inertiel hors du système en haut et celui d'un observateur qui se déplace avec un disque en rotation dans le même référentiel en bas. Dans les deux cas, il n'y a pas de friction entre la bille noire et le disque et donc aucune force réelle. Pour le premier, la bille ne fait que se déplacer avec une vitesse constante depuis le centre du disque vers sa bordure. Pour lui, il n'y a pas de force en jeu et la bille se déplace en ligne droite3.
Pour le second (le point rouge), la bille se déplace le long d'un arc de cercle, vers sa gauche, changeant constamment de direction. Il faut donc une force pour expliquer ce déplacement. Cette pseudo-force est la force de Coriolis  \vec F_C. Elle est perpendiculaire à l'axe de rotation du référentiel et au vecteur de la vitesse du corps en mouvement. Si le corps s'éloigne de l'axe de rotation, \vec F_C s'exerce dans le sens contraire de la rotation. Si le corps se rapproche de l'axe de rotation,  \vec F_C s'exerce dans le même sens que la rotation3.


Offline antoo

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Reply #19 - 19 October 2013, 19:48:12
ton schéma est un cas bien particulier. si tu envoies un peu plus ou un peu moins fort la balle, vous n’arriverez pas forcement en même temps. En revanche, un centième de seconde après que tu la lances vers le haut voici la situation:



La balle etait sous la contraine obligeant le vecteur Vert, et tu as appliqué une force à la balle selon le vecteur Bleu.
Il en resulte le vecteur rouge qui est la direction ou est partie la balle.

« Last Edit: 19 October 2013, 21:04:43 by antoo »
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Offline Fast_toche

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Reply #20 - 19 October 2013, 21:14:57
Je suis d 'accord avec toi antoo, c'était juste un exemple pour ceux qui ont du mal à visualiser la situation ;)
Mais maintenant si on passait aux autres problèmes qu'engendrent cette situation de gravité artificielle.  :)
N'est ce pas Nulentout ? ;)




Offline antoo

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Reply #21 - 19 October 2013, 22:17:50
du genre...  :sick:

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Offline Fast_toche

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Reply #22 - 19 October 2013, 22:24:04
Justement ces problèmes inertielles  dû à cette rotation exagérée.


Offline orbitermat

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Reply #23 - 19 October 2013, 22:48:01
Ah je comprends mieux là. :)

Et si la roue est trop petite, ta tête et tes pieds n'auront pas la même force gravitationelle, n'est-ce pas? :wonder:


Offline antoo

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Reply #24 - 19 October 2013, 23:13:30
et là :sick:

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