120 Kg sur Jupiter

[invite4060f51d]

Bonjour,

si un engin de 120 Kg se posait sur Jupiter, quel serait son poids ?
Et qu'elle formule utiliser ?

Je sais que la force gravité y est environ 2.5 fois plus fore que sur Terre.

merci.
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[inviteaf48d29f]

Bonjour.

Il vous suffit donc de faire une multiplication par 2,5. Une balance va mesurer 300kg.

Formellement il ne s'agit pas du poids dont on parle ici mais de la masse. Les balances mesurent le poids qui est une force et convertisse en masse car le poids et la masse sont proportionnels.

Sur Terre votre engin pèse mg=120*9,81N, disons environ 1200N (l'unité est le Newton).
Sur Jupiter il pèse mg_Jupiter=120*(9,81*2,5) donc environ 3000N.

Cordialement.

[papy-alain]

Bonjour.

Encore faut il savoir ce qu'on définit par "se poser sur Jupiter".
Selon la plupart des modèles, la partie solide est toute petite, peut être d'une taille comparable à celle de la Terre. Sur cette surface, la gravité y est nettement moindre (elle est nulle au centre).

[invite2d7144a7]

Bonjour,

Et petit rappel : le symbole pour kilo est k en minuscule !

[A voir en vidéo sur Futura]

[Pfhoryan]

Selon la plupart des modèles, la partie solide est toute petite, peut être d'une taille comparable à celle de la Terre. Sur cette surface, la gravité y est nettement moindre (elle est nulle au centre).

Il serait assez intéressant de faire un profil de gravité en fonction du rayon pour Jupiter en se basant sur le modèle le plus récent.
Mais si le coeur solide de Jupiter est de la même taille que la Terre, il doit être beaucoup plus dense que la Terre, et donc la gravité à la surface de ce coeur doit y être plus élevée, car ce qui compte est ce qu'il y a sous les pieds.

[invite2313209787891133]

Bonjour

Il serait assez intéressant de faire un profil de gravité en fonction du rayon pour Jupiter en se basant sur le modèle le plus récent.
Mais si le coeur solide de Jupiter est de la même taille que la Terre, il doit être beaucoup plus dense que la Terre, et donc la gravité à la surface de ce coeur doit y être plus élevée, car ce qui compte est ce qu'il y a sous les pieds.

Non car la couche qui se trouve au dessus a une masse également, et donc produit une force de gravité. La composante des 2 sera faible. D'ailleurs je ne suis pas certain que le cœur de Jupiter soit plus dense; certains modèle indique même que sa densité pourrait être voisine de 2.5 à 3.

[Pfhoryan]

Non car la couche qui se trouve au dessus a une masse également, et donc produit une force de gravité. La composante des 2 sera faible.

La couche au dessus ne compte pas (voir théorème de Gauss).

D'ailleurs je ne suis pas certain que le cœur de Jupiter soit plus dense; certains modèle indique même que sa densité pourrait être voisine de 2.5 à 3.

La densité du coeur? S'après Militzer il fait environ 16 mass terrestres: http://militzer.berkeley.edu/papers/jupiter20_arXiv.pdf
Mais pour quelle taille?

[papy-alain]

La couche au dessus ne compte pas (voir théorème de Gauss).

Ah ben si, elle compte. Pourquoi la gravité ne s'exercerait elle que vers le bas ?
Pour un astre compact comme la Terre, la gravité décroît sous la surface, jusqu'à devenir nulle au centre. Pour une planète gazeuse ou une étoile, c'est un petit peu plus compliqué (il n'y a pas de surface bien précise) mais le principe reste le même.
Dans le cas de Jupiter, l'essentiel de sa masse est constituée par l'hydrogène liquide entourant le noyau. A la surface du noyau, la gravité est donc très faible, même si la densité du noyau est importante.

[invite80fcb52e]

Ah ben si, elle compte. Pourquoi la gravité ne s'exercerait elle que vers le bas ?

Non elle ne compte pas:

http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A...A8me_de_Newton

[Deedee81]

Ah ben si, elle compte. Pourquoi la gravité ne s'exercerait elle que vers le bas ?
Pour un astre compact comme la Terre, la gravité décroît sous la surface, jusqu'à devenir nulle au centre. Pour une planète gazeuse ou une étoile, c'est un petit peu plus compliqué (il n'y a pas de surface bien précise) mais le principe reste le même.
Dans le cas de Jupiter, l'essentiel de sa masse est constituée par l'hydrogène liquide entourant le noyau. A la surface du noyau, la gravité est donc très faible, même si la densité du noyau est importante.

Salut,

Ce n'est pas parceque la couche au-dessus t'attire que la gravité diminue en allant vers le centre !!!!!

L'effet gravitationnel (le bilan de l'attraction, car il y a un effet de marée important) pour la couche au-dessus de soi est nul. Du moins si la couche est à symétrie sphérique.

C'est le théorème de Gauss. Cela est vrai avec Newton, c'est vrai en électrostatique, c'est égale vrai en relativité générale.

Si la gravité diminue quand tu te rapproches du centre, ce n'est pas à cause des couches supérieures. C'est tout bêtement parceque ce qu'on a sous les pieds diminue.

Et là, évidemment, la densité du coeur joue.

EDIT croisement avec Gloubi.

[invite80fcb52e]

Le coeur de Jupiter fait entre 15 et 45 masses terrestres.

Si on suppose qu'il est à la même densité que la Terre, ça nous donne une gravité entre 2,5 et 3,5 fois plus forte.

Mais étant donné qu'il a toute une couche de gaz sur le dos, la pression est d'environ 3000-4500 GPa. Le taux de compressibilité d'une roche compacte c'est entre 10^-11 et 10^-9 Pa^-1.
Ca donne une variation de volume entre 30 et 4500.

Si on prends 100 ça fait une densité 100 fois plus grande. Dans ce cas la gravité est 52 - 75 fois plus forte que sur Terre!

C'est un calcul grossier, il y a surement une limite à la compressibilité.

[invite4db0d4ee]

Salut,

Comment ça a été mesuré/sondé/calculé/déterminé ce noyau de Jupiter en fait ?

[Deedee81]

Salut,

Comment ça a été mesuré/sondé/calculé/déterminé ce noyau de Jupiter en fait ?

En attendant une réponse plus précise que la mienne :

En utilisant des modèles (basés sur les lois simples de la mécanique, de la thermodynamique et de la physique des matériaux) utilisant les données disponibles :
- composition chimique externe
- masse totale (qu'on peut déterminer en regardant le mouvement des satellites)
- comportement de la matière à très très haute pression (par exemple l'hydrogène peut devenir un... métal !), essais fait avec des enclumes à diamant

Il y a des limites à de tels modèles. Par exemple on comprend encore mal l'effet de dynamo auto-entretenue de la terre (qui génère son champ magnétique) simplement parcequ'il est difficile de simuler un tel système (complexe, trois dimensions, rotations, cellules de convection) tout autant que de fabriquer des maquettes d'essai.

Il peut y avoir aussi quelques inconnues non négligeables sur la composition chimique interne.

Alors, si c'est déjà difficile sur terre (où on est aidé par les volcans, les séismes, etc. pour comprendre), alors que dire de Jupiter !

[invite80fcb52e]

Je crois que c'est plutôt par des mesures gravitationnelles. Le champ gravitationnel se décompose en plusieurs composantes, et la non sphéricité, la structure interne (moment d'inertie) etc... va intervenir dans les composantes.

Ensuite on regarde le résultat, c'est à dire essentiellement comment orbite les satellites de Jupiter, mais aussi comment orbite Jupiter pour remontrer à la valeur des diffréntes composantes et donc à la structure interne, oblacité etc...

C'est comme ça qu'on sait par exemple que la Lune a un moment d'inertie proche d'une sphère homogène et a donc donné plein de théories sur la Lune creuse (car normalement le coeur est plus dense) que certains utilisent encore sur le net pour faire croire n'importe quoi!

[invite4db0d4ee]

Et par exemple pour déterminer qu'il y avait du fer dans le noyau de Jupiter, j'imagine que ça peut se mesurer par rapport à son champs magnétique ?

[Deedee81]

Ah ok, merci,

Je savais qu'on faisait ça pour la Terre mais je ne savais pas que les mesures des orbites des sattelites joviens étaient assez précises pour faire le même.

Enfin, disons que c'est un paramètre de plus (mais un paramètre important !) à utiliser dans les modèles.

[...] théories sur la Lune creuse (car normalement le coeur est plus dense) que certains utilisent encore sur le net pour faire croire n'importe quoi!

Pas besoin d'aller sur la Lune, je l'ai lu aussi pour la Terre. Il y en a, ce sont leur tête qui est creuse

[Deedee81]

Et par exemple pour déterminer qu'il y avait du fer dans le noyau de Jupiter, j'imagine que ça peut se mesurer par rapport à son champs magnétique ?

Je crois que pour Jupiter c'est assez différent de la Terre. Peut-être à cause de l'hydrogène métallique ? A confirmer.

Pour le Soleil c'est encore différent. Son champ magnétique est essentiellement dû aux mouvements de convections dans la couche externe. Le plasma (dont est constitué le Soleil) étant un fluide conducteur. Ce qui lui donne un champ magnétique fort complexe qui s'inverse tous les 11 ans (cycle d'activité solaire).

Comme ce sont des mécanismes de dynamo auto entretenue, pas besoin de fer (si ce n'est que d'aventure le noyau de la terre c'est du fer et du nickel). Ce ne sont pas des aimants mais plutôt des électroaimants. Il suffit d'avoir un fluide conducteur.

[Pfhoryan]

Salut,

Comment ça a été mesuré/sondé/calculé/déterminé ce noyau de Jupiter en fait ?

C'est expliqué dans le papier que j'avais cité plus haut.
Je remets le lien: http://militzer.berkeley.edu/papers/jupiter20_arXiv.pdf

[inviteccac9361]

Bonjour,

L'effet gravitationnel (le bilan de l'attraction, car il y a un effet de marée important) pour la couche au-dessus de soi est nul. Du moins si la couche est à symétrie sphérique.

Petite précision suplémentaire, si je ne m'abuse.
Si la densité est uniforme, au dessus, et en dessous.

Le potentiel à l'intérieur d'une sphère de matière uniforme est constant puisque la force gravitationnelle dérive du potentiel

http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A...A8me_de_Newton

C'est donc vrai, mathématiquement, mais jamais je pense, dans la réalité, du moins pour corps d'une certaine taille.
Aucun corps céleste de la taille d'une planete par exemple n'étant de densité uniforme.

[invite80fcb52e]

Il faut que chaque couche soit uniforme, mais le profil radial peut ne pas l'être! Autrement dit on a juste besoin d'une symétrie sphérique, ce qui est le cas dans les planètes...

[inviteccac9361]

Il faut que chaque couche soit uniforme, mais le profil radial peut ne pas l'être!

Effectivement, ça a du sens.
Je vais vérifier.
Merci.

[invitebb5b4cc3]

Non elle ne compte pas:

http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A...A8me_de_Newton

Moi, je trouve que au contraire, ça va dans le sens de PAPY-ALAIN...

Je me demande comment tu as pigé la théorie de newton.

Perso, je pense que les savants découvrent des lois universelles mais que souvent le quidam (dont je suis pour une partie) le comprend à sa manière qui est tout autre !
D'où les grandes dérives scientistes !
.

[Gilgamesh]

Moi, je trouve que au contraire, ça va dans le sens de PAPY-ALAIN...

Je me demande comment tu as pigé la théorie de newton.

Perso, je pense que les savants découvrent des lois universelles mais que souvent le quidam (dont je suis pour une partie) le comprend à sa manière qui est tout autre !
D'où les grandes dérives scientistes !
.

Tu fais fort pour ton entrée dans le forum

Tu exhume une discussion qui a 5 ans.
Tu le fais sur un ton plutôt agressif.
Tu prétend pouvoir défendre ton interprétation propre de la science.

Ça fait beaucoup... Je te demande donc corriger le tir sur ces trois points à l'avenir.

Et sur le fond, donc non. Y'a pas plusieurs façons valides de comprendre les théorème de Newton et ils permettent bien de conclure que pour un corps formant une figure de révolution constituées de couches homogènes on ne ressent la gravité que de ce qui se trouve "sous nos pieds".

[invitebb5b4cc3]

Pourquoi agressif ?

je dis bien : ...souvent le quidam (dont je suis pour une partie)

Je n'accuse personne en particulier puisque je me cite !

Juste je fais un constat que souvent, je, tu, il prend les données scientifiques et interprètes à sa façon et je sais que pour moi-meme, j'ai corrigé certains points de vues en y regardant de plus près...

Je n'ai peut-etre pas assez développé mais je pense, pour donner des exemples exagérés mais justement très parlant, aux chemtrails, à l'aventure lunaire, etc. où vraiment les gens s'imaginent des choses idiotes avec de soit-disant preuves scientifiques.
Et c'est très loin d'etre ton cas car si tu as probablement (à vérifier mais pour moi, il y a erreur de compréhension) fait une erreur, elle est 1000 fois plus acceptable que mes deux exemples évidemment. Tu vois j'étais loin de chercher une agressivité mais je trouvais que tu avais répondu trop vite avec newton...

Par contre pour toi, ce serait bien de ne pas etre susceptible et justement de relire mon post avec ce recul nécessaire à la pensée scientifique. Tu verras que tu y liras beaucoup moins d'agressivité que tu ne l'as cru au début...

Et puis, (ne le prends pas mal), évite des invectives aussi impressionnantes que non justifiées...

PS: Pour le post j'ai très bien vu qu'il était ancien...mais je suis tombé dessus par hasard et il n'est jamais trop tard pour avancer. Sinon, ça serait tristement figé !
Perso, si quelqu'un me dit 10 ans plus tard : tu t'es trompé, ça ne sera (pour moi) jamais un argument d'autorité. Mais, on est pas tous pareils, je le comprends.

[Gilgamesh]

D'accord Ovninates, il ne s'agit pas de se chercher des poux dans la tête. Juste de clarifier ce qu'il faut comprendre du théorèmes de Newton (et de Gauss), pas autres chose.

Je résume l'échange auquel tu fais suite :

P : La couche au dessus ne compte pas (voir théorème de Gauss).


PA : Ah ben si, elle compte. Pourquoi la gravité ne s'exercerait elle que vers le bas ?
Pour un astre compact comme la Terre, la gravité décroît sous la surface, jusqu'à devenir nulle au centre. Pour une planète gazeuse ou une étoile, c'est un petit peu plus compliqué (il n'y a pas de surface bien précise) mais le principe reste le même.
Dans le cas de Jupiter, l'essentiel de sa masse est constituée par l'hydrogène liquide entourant le noyau. A la surface du noyau, la gravité est donc très faible, même si la densité du noyau est importante.


G : Non elle ne compte pas

Dans l'esprit de PA tel que je le comprend, le fait qu'il y ait de la masse au dessus du noyau affaiblit la gravité au centre de l'astre, puisque la gravité s'exerce autant vers le haut que vers le bas. Et c'est vrai que la gravité n'est pas directionnelle. Mais ce qu'a calculé Newton c'est que la résultante des forces de gravité exercées par les couches surplombant celle où on se trouve est nulle, et c'est un fait assez notable. Pour calculer la gravité à la surface du noyau de Jupiter (de la Terre, du Soleil, whatever) on a besoin de connaitre uniquement la masse et le rayon du noyau. Ce qui recouvre le noyau peut être de l'hydrogène ou du plomb fondu, ça ne change rien.

[papy-alain]

Incroyable, ce déterrage après cinq ans. Ca me montre qu'à l'époque, j'avais beaucoup à apprendre.
Car, bien sûr, Newton et Gilgamesh ont tout à fait raison.
Une bonne illustration est celle de la sphère creuse : imaginons que sous la croûte terrestre, la Terre soit tout à fait creuse. Il n'est pas nécessaire d'en occuper le centre pour être en impesanteur. En effet, en n'importe quel point de ce volume vide, la résultante de l'interaction gravitationnelle qu'exerce la "coquille" est nulle. Il est donc logique que la gravité mesurée à la surface du noyau de Jupiter résulte uniquement de la masse de ce noyau, sans tenir compte de la matière qui l'entoure.