Force centrifuge et gravitation (Interstellar)

[invited45ef632]

Salut,
pourquoi dans le film Interstellar, quand la station tourne sur elle-même, les habitants de la station ne sont pas attirés vers les extrémités de la station mais peuvent marcher à n'importe quel endroit, comme si c'était la même chose que la gravité sur terre?

Il y a également cette phrase sur la force centrifuge et la gravitation : (http://blog.slate.fr/globule-et-tele...x-baumgartner/)

il était encore beaucoup trop près de la Terre pour atteindre l’apesanteur que connaissent les locataires de la Station spatiale internationale qui croise à quelque 400 km d’altitude et qui équilibre la gravitation grâce à la force centrifuge engendrée par sa rotation autour de la Terre

ils disent que la station iss, en tournant autour de la terre, n'est pas affecté par la gravitation, pourquoi?


Merci
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[invitef29758b5]

Salut

pourquoi dans le film Interstellar

Fiction n' est pas réalité .

il était encore beaucoup trop près de la Terre pour atteindre l’apesanteur

Stupide !
S' il s' était déplacé horizontalement aux environs de 28 000 km/h (vitesse de satellisation) , il aurait ressentit l' apesanteur .
Sur le même registre stupide :

Pour ce dernier, la perte de gravité est restée très limitée à environ 1,2%. S’il pèse 80 kg à la surface de la Terre, il en pesait encore environ 79 au bord de sa nacelle, juste avant de sauter.

80 kg , c' est une masse , et une masse est invariable .

[saint.112]

pourquoi dans le film Interstellar, quand la station tourne sur elle-même, les habitants de la station ne sont pas attirés vers les extrémités de la station mais peuvent marcher à n'importe quel endroit, comme si c'était la même chose que la gravité sur terre?

Je n'ai pas vu le film.
Tu cherches donc à savoir pourquoi les lois élémentaires de la physique sont allègrement violées dans les film ? Ce ne sont d'ailleurs pas seulement les lois de la nature, ce sont aussi les lois de la psychologie, de la sociologie et autres qui sont totalement ignorées. De même les films dits historiques n'utilisent guère que quelques éléments de l'Histoire comme prétexte pour raconter une histoire qui n'a que peu de rapport avec la réalité.
Il ne faut donc pas faire attention, Interstellar c'est de la SF et dans la SF il y a beaucoup plus de fiction que de science. Donc si tu commences à poser des questions comme ça tu n'en as pas fini.

Il y a également cette phrase sur la force centrifuge et la gravitation : (http://blog.slate.fr/globule-et-tele...x-baumgartner/)
ils disent que la station iss, en tournant autour de la terre, n'est pas affecté par la gravitation, pourquoi?

Là aussi, si tu prends ce genre de site pour une source d'information sûre tu risque de te fourvoyer.
Si on est en impesanteur dans l'ISS, comme dans n'importe objet en orbite, ce n'est pas à cause de l'altitude c'est justement du fait d'être en orbite où l'attraction de la Terre est annulée par la force centrifuge. De même une sonde lancée vers Mars, Jupiter, etc., une fois qu'elle échappe à l'attraction terrestre se trouve sous l'influence gravitationnelle du Soleil, trouve donc automatiquement en orbite autour de lui, et partant est en situation d'impesanteur (tant que ses moteurs sont éteints bien entendu).

Nico

[invited45ef632]

Pour le film, is avaient pris un expert dans le domaine pour les aider dans la conception du scénario. Ca avait l'air plutôt basique comme scène, c'était pas un effet de science-fiction, en tournant sur eux-mêmes, ils pouvaient reproduire l'effet de gravité. 2 fois dans le film, ils essaient d'atteindre une vitesse de rotation, se stabilisent à cette vitesse et peuvent ensuite marcher dans la station.
Je n'ai pas bien compris ça en revanche

c'est justement du fait d'être en orbite où l'attraction de la Terre est annulée par la force centrifuge

Peux-tu me donner des précisions? Pourquoi par exemple la station n'aurait pas les deux forces: elle tourne en orbite, mais se rapproche peu à peu de la terre à cause de la gravité?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite519aafc0]

pourquoi dans le film Interstellar, quand la station tourne sur elle-même, les habitants de la station ne sont pas attirés vers les extrémités de la station mais peuvent marcher à n'importe quel endroit, comme si c'était la même chose que la gravité sur terre?

C'est la force centrifuge qui craie une fausse gravité,on est collé au sol par cette force car le faite de la faire tourné donne ce phénomène.Sa vitesse de rotation dépendras de la force a la quelle on veut qu'on soit attiré,il on fait en sorte que la vitesse soit suffisant pour imité la force de l’attraction de la terre.

Ici sur terre,les centrifugeuse sur les foires.Pourquoi on reste collé sur la paroi? pourquoi ne va t on pas se fracassé contre celui d'en face.Car la force centrifuge est plus grosse que la gravitation terrestre ce qui permet de rester collé a la paroi.En diminuant la vitesse ben l’attraction terrestre peut reprendre le dessus ce qui fait que tu tombe lol.

Maintenant comme ils l'on dit celas reste de la science fiction,rien n'est prouvé de toute façons x).

Cordialement.

[invite14532198711]

J'avoue que je me suis posé la question en voyant le film.
J'ai simplement accepté la chose en me disant que ça devait être comme ça, qu'ils ne devaient pas trop s’être planté vu que des pro avaient participé et conseillé la réalisation du film.

j'en ai conclu que la force gravitationnelle artificielle dépendait de la vitesse de rotation, c'était donc la force centrifuge. Il suffisait de revoir l'orientation du vaisseau : si on schématise le vaisseau comme un camembert, le sol serait les parois latérales de la boite.
Le film montre le vaisseau sous un angle spécial (visuel découverte), qui peut induire naïvement une représentation de son intérieure biaisée.

Si vous revoyez la scène en question, posez vous cette question : à l’intérieur, où est le sol, le plafond, les parois ?

Pour moi, le sol est sur la périphérie externe, le plafond est en direction du centre.

[invitef29758b5]

Si vous revoyez la scène en question, posez vous cette question : à l’intérieur, où est le sol, le plafond, les parois ?

Dans l' espace , il n' y a ni haut ni bas .
La question n' a pas de sens .

[saint.112]

Pour le film, is avaient pris un expert dans le domaine pour les aider dans la conception du scénario.

Il faut a priori se méfier des “experts“ qui servent de conseillers pour les films et autres œuvres de fiction. Les lois de la fiction ne sont guère compatibles avec les lois naturelles. Et les producteurs choisissent les experts ad hoc. Il y a eu récemment une discussion ici à propos de l'album de Tintin On a marché sur la Lune et de son réalisme. Hergé a pris un conseiller “scientifique“, Alexandre Ananoff, “astronaute“ autoproclamé, zélateur autodidacte de la cause de l'exploration spatiale humaine, conférencier et auteur de nombreux ouvrages et qui serait la source de tous les trucs à la noix et prétendument scientifiques de cette histoire.
Par contre le film 2001, Odyssée de l'espace a créé un vrai choc à sa sortie et est resté une référence de la SF réaliste.
Mais dans l'ensemble dans tout ce que j'ai pu voir et qui se prétendait plus ou moins réaliste c'était du grand n'importe quoi.

Je n'ai pas bien compris ça en revanche Peux-tu me donner des précisions? Pourquoi par exemple la station n'aurait pas les deux forces: elle tourne en orbite, mais se rapproche peu à peu de la terre à cause de la gravité?

C'est de la Mécanique céleste élémentaire. Si tu lis l'anglais je te recommande Celestial mechanics, beaucoup plus complet (comme toujours). Regarde aussi Orbite. Il faut assimiler ces bases.
La Lune est en orbite autour de la Terre, laquelle est en orbite autour du Soleil de même que toutes les autres planètes. Dans l'espace, où qu'on soit, on est forcément en orbite autour de quelque chose car on est partout dans la sphère d'influence gravitationnelle d'un corps ou d'un autre.

Nico

[saint.112]

j'en ai conclu que la force gravitationnelle artificielle dépendait de la vitesse de rotation, c'était donc la force centrifuge. Il suffisait de revoir l'orientation du vaisseau : si on schématise le vaisseau comme un camembert, le sol serait les parois latérales de la boite.
Le film montre le vaisseau sous un angle spécial (visuel découverte), qui peut induire naïvement une représentation de son intérieure biaisée.

La Force centrifuge est en effet le seul substitut connu à la gravité dans les lieux où l'on est en impesanteur. Le principe est maitrisé depuis des lustres, dans les centrifugeuses par exemple.
Il y a eu de multiples suggestions pour l'espace. L'une d'entre elles, une des plus célèbres, que l'on voit en action dans 2001, l'Odyssée de l'espace, consiste à fabriquer un grand tore en rotation. Si l'on fait abstraction de la question de la faisabilité de l'engin ça marcherait parfaitement. Une autre solution consisterait en un module compact, qui pourrait comporter plusieurs étages internes, relié à un contrepoids par des câbles de plusieurs centaines de mètres. Le tout serait en rotation autour du barycentre de l'ensemble.
Il est indispensable que le rayon soit grand pour qu'il n'y ait pas de gradient de “gravitation“ selon la hauteur où l'on se trouve.

Nico

[pm42]

Il faut a priori se méfier des “experts“ qui servent de conseillers pour les films et autres œuvres de fiction.

En effet. Parfois, ils parlent sans avoir vu le film et sans savoir que par exemple, Interstellar a fait appel à Kip Thorne.
Et comme ils parlent sans savoir, ils comparent un film américain de 2014 avec une BD belge de 1950 parce que c'est forcément la même chose et que le raisonnement par analogie sans aucun fait est une méthode scientifique.

[invite14532198711]

Dans l' espace , il n' y a ni haut ni bas .
La question n' a pas de sens .

Quand je dis "à l'intérieur", c'était sous entendu à l'intérieur du vaisseau ; lui il a bien un haut (le plafond), un bas (où les pieds se poses) et des parois (où il y a les fenêtres et les armoires).

Tu croyais que c'était de l'intérieur de l'espace que je parlais ?

[invite14532198711]

Interstellar a fait appel à Kip Thorne.

c'est justement ce point particulier qui m'a fait dire que le film ne doit pas être tant à coté de la plaque que ça.
Moi, à mon modeste niveau, j'ai été content de constater qu'il n'y avait pas de son dans l'espace.

Les passages en extérieur du vaisseau, les sons sont suggérés d'une manière intelligente. La dépressurisation brutale du sas avec Mann aussi, la perte d'atmosphère est accompagnée par une perte du son proportionnelle, fallait le faire !

[invitef29758b5]

un bas (où les pieds se poses

Sans pesanteur les pieds se posent ou on veux .

[invite519aafc0]

j'en ai conclu que la force gravitationnelle artificielle dépendait de la vitesse de rotation, c'était donc la force centrifuge.

Oué exactement ce que j'ai dit dans le poste #5....

[invite14532198711]

Sans pesanteur les pieds se posent ou on veux .

Dynamix, on ne parle pas des memes choses, moi je parle de l'intérieur du vaisseau dans le film Interstellar.

Le vaisseau dans le film possède tout les repères terrestres à l'intérieur avec un plafond, un sol et des murs.

Ce qui est perturbant je pense c'est la vue externe depuis l'espace. On raisonne en surface, et on projette que la surface du sol à l'intérieur correspond à la plus grande surface visible de l'exterieur : le disque que représenterait le vaisseau.
Hors, vu que la gravité est simulée par rotation, la surface du sol n'est pas le disque mais son périmètre.

[Nicophil]

Bonjour,

pourquoi dans le film Interstellar, quand la station tourne sur elle-même, les habitants de la station ne sont pas attirés vers les extrémités de la station

Si, par effet centrifuge : ils se sentent attirés vers le sol de la station, qui est en fait son périmètre.

ils disent que la station iss, en tournant autour de la terre, n'est pas affecté par la gravitation, pourquoi?

Mais si, l'ISS gravite autour de la Terre (et ils ne disent pas le contraire !).

[invited45ef632]

En effet, j'avais pas pensé au sens de la station.

[invite14532198711]

C'est ce que je tente d'expliquer depuis quelques posts ! heureux qu'on se comprenne enfin

[inviteded9355b]

Salut,
Il y a également cette phrase sur la force centrifuge et la gravitation :

il était encore beaucoup trop près de la Terre pour atteindre l’apesanteur que connaissent les locataires de la Station spatiale internationale qui croise à quelque 400 km d’altitude et qui équilibre la gravitation grâce à la force centrifuge engendrée par sa rotation autour de la Terre

ils disent que la station iss, en tournant autour de la terre, n'est pas affecté par la gravitation, pourquoi?
Merci

C'est pas vraiment ce qu'ils disent, mais il y a quand même deux trucs qui me dérangent dans cette phrase :
"il était encore beaucoup trop près de la Terre pour atteindre l’apesanteur que connaissent les locataires de la Station spatiale internationale"
C'est faux, on peut connaitre le même genre d'apesanteur dans n'importe quel véhicule en chute libre, Même en étant beaucoup plus près de la Terre que Baumgartner.
On a l'impression que l'auteur fait la confusion entre annulation de la gravité aux points de Lagrange et apesanteur dans un véhicule en chute libre.

"et qui équilibre la gravitation grâce à la force centrifuge engendrée par sa rotation autour de la Terre" : c'est assez trompeur comme formulation, puisque si L'ISS s'arrête de tourner, elle sera toujours en chute libre, et ses passagers toujours en apesanteur. Même si c'est pour un temps assez bref.

[cancerman]

salut

en plus ce que personne ne dit plus le vaisseau est petit et plus il doit tourner vite, si vous devez générer de la gravité réaliste il faut que se soit fait avec de très grand vaisseaux tournant lentement.


Dans une "petite structure" comme les centrifugeuses spatiales je soupçonne une forte différence entre la force exercée sur la tête et sur les pieds un coup à avoir des étourdissements des maux de tête etc ... à cause de l’afflux sanguin

Un vaisseau réaliste devrait être légèrement plus grand qu'un terrain de football, et tourner lentement.

le USSC Discovery One de 2001 fait 140 mètre de long donc au lieu de construire une petite centrifugeuse l'ingénieur aurait été plus avisé de faire tourner lentement le vaisseau afin d'établir une gravité sur l'ensemble de ce vaisseau et non plus sur une plus petite section ( la centrifugeuse ) ou les risques d'étourdissement sont plus élevés et la gravité moins forte.

sa me semble plus logique

[inviteec0d6e6f]

Interstellar c'est de la SF et dans la SF il y a beaucoup plus de fiction que de science.
Nico

On peut même dire que dans les films de science fiction d'Hollywood, la science n'est qu'un pretexte a des élucubrations qui violent systématiquement des principes élémentaires au profit exclusif du spectacle.
L'objectif étant justement le spectacle et la fascination des foules, et non de délivrer un discours scientifique, on ne va pas leur jeter la pierre.
C'est juste normal.
... et c'est juste mal vu de demander des explications scientifiques sur un film de SF car quasiment tout est faux.
Il ne faut pas confondre un documentaire scientifique avec un film de science fiction, les buts sont très différents.

C'est faux, on peut connaitre le même genre d'apesanteur dans n'importe quel véhicule en chute libre, Même en étant beaucoup plus près de la Terre que Baumgartner.

Exemple célèbre: l'avion 0g, qui produit l'impesanteur à moins de 10 km d'altitude, grâce à sa trajectoire parabolique.

Un vaisseau réaliste devrait être légèrement plus grand qu'un terrain de football, et tourner lentement.

Je persiste à penser qu'une structure rigide n'est pas adaptée à la gravitation artificielle (cad la pesanteur générée par effet centrifuge) : ça implique d'amener une énorme masse en orbite, comparativement a une gravitation artificielle créée par deux modules reliés par câble et en giration.
Solution, a mon sens, considérablement plus économe techniquement et financièrement, si on doit créer de la gravitation artificielle.
Il est plus simple de beaucoup éloigner les deux modules, juste en étendant une tringlerie, afin d'éviter les effets de gradient de gravité, plutôt que d'avoir à fabriquer un énorme truc en dur.

[saint.112]

Je persiste à penser qu'une structure rigide n'est pas adaptée à la gravitation artificielle (cad la pesanteur générée par effet centrifuge) : ça implique d'amener une énorme masse en orbite, comparativement a une gravitation artificielle créée par deux modules reliés par câble et en giration.
Solution, a mon sens, considérablement plus économe techniquement et financièrement, si on doit créer de la gravitation artificielle.
Il est plus simple de beaucoup éloigner les deux modules, juste en étendant une tringlerie, afin d'éviter les effets de gradient de gravité, plutôt que d'avoir à fabriquer un énorme truc en dur.

J'ajoute encore un autre argument : ce qu'on appelle la “surface mouillée“. Le tore comme dans 2001, autrement dit un tube très allongé et cintré plus les rayons, comporte un ratio surface/volume extrêmement défavorable. C'est autant d'isolation à prévoir, de vulnérabilité aux impacts, etc. De façon générale cette immense structure subit forcément des contraintes mécaniques énormes.
Il vaut mieux à mon sens s'approcher le plus possible de la sphère ou à défaut du cube pour minimiser la surface mouillée et les contraintes mécaniques.
Et comme la liaison est faite avec des câbles souples les contraintes sont réduites.
Nico

[cancerman]

Quand bien même dans une centrifugeuse spatiale comme je le disais plus haut il y avoir une forte différence entre la force exercée sur la tête et sur les pieds un coup à avoir des vertiges à cause de l'afflux sanguin loin du cerveau dans un vaisseau spatial.



Carcharodon est ce que tu parles d'un duo de deux vaisseaux de masse réduite reliés par un grand câble et tournant en rotation autour d'un centre commun ?

[saint.112]

Quand bien même dans une centrifugeuse spatiale comme je le disais plus haut il y avoir une forte différence entre la force exercée sur la tête et sur les pieds un coup à avoir des vertiges à cause de l'afflux sanguin loin du cerveau dans un vaisseau spatial.

C'est bien pour ça que Carcha et moi nous sommes pour une solution où le rayon est grand de façon que le gradient d'accélération entre les pieds et la tête soit négligeable.

Carcharodon est ce que tu parles d'un duo de deux vaisseaux de masse réduite reliés par un grand câble et tournant en rotation autour d'un centre commun ?

Le duo peut être composé d'un côté par les quartiers d'habitation et de travail et de l'autre par les systèmes techniques (communication, énergie, réserves diverses, etc.).

Nico

[cancerman]

Non mais je suis d'accord avec vous pas de soucis c'est une solution efficace

a+ les gars

[dextroy]

Il serait amusant d'essayer d'établir le cahier des charges d'un tel câble (pour ce qui est des habitacles/containers par contre, ça fait longtemps qu'ils sont fabriqués)
On se doute que ce câble doit être très résistant en traction, très peu élastique… En cas de manoeuvre genre ravitaillement ou autre, l'arrêt de la rotation parait indispensable;
les 2 modules doivent donc disposer de systèmes de propulsion parfaitement synchronisés…
Il doit bien exister une taille maximale pour un tel appareil ; car au-delà d'une certaine masse en rotation la traction doit être colossale… ce qui n'est pas très rassurant.
On peut imaginer que ces structures seraient de dimensions assez modestes…
Qu'on est loin de la vision hollywoodienne de méga-vaisseaux de la taille de Manhattan !…

[invitef29758b5]

Il doit bien exister une taille maximale pour un tel appareil ; car au-delà d'une certaine masse en rotation la traction doit être colossale… ce qui n'est pas très rassurant.

Le but est d' obtenir 1g .
Donc le câble ne doit tirer que l' équivalent du poids sur terre du module .
La vitesse est calculée en conséquence .

[dextroy]

C'est exact ! On peut aussi imaginer que le barycentre se déplace le long du câble, si l'un des 2 modules "largue" accidentellement de la masse dans l'espace : éjection de gaz ? Dans ce cas les 2 modules auraient des vitesses de déplacement différentes par rapport au barycentre.
Toute modification de masse au sein de l'un des 2 modules devrait donc automatiquement commander une correction des vitesses (par propulsion) afin de conserver 1 g pour chaque module.
Or ces propulsions entrainent elles aussi des pertes de gaz (de masse)…
Moi ça y est j'ai déjà le vertige… !

Au fait, pour ralentir la rotation, il "suffirait" que le câble s'allonge, et pour accélérer, qu'il se raccourcisse. Il pourrait y avoir un système enrouleur/dérouleur quelque part au milieu du câble ?…

[invite757adee6]

excusez-moi, personnellement j'ai été outré tellement ce film est idiot physiquement/scientifiquement, encore un film qui parle soi-disant de physique mais pour lequel en gros aucun scientifique n'a été consulté, aucun en tout cas qui ait un niveau Bac S. c'est désespérant.

Pour le film, is avaient pris un expert dans le domaine pour les aider dans la conception du scénario.

non, ils ont pris un illuminé qui a quelques notions de geek qui lit les revues type 'science&vie' mais qui dans l'ensemble n'y comprend rien, et qui clairement ne sait pas calculer ni une force ni une dérivée, alors les paradoxes concernant le voyage dans le temps, ou à quoi ressemble l'environnement proche d'un trou noir, n'en parlons même pas, au grand maximum il a regardé google images après avoir tapé 'trou noir', c'est tout ce qu'il a fait.

[pm42]

excusez-moi, personnellement j'ai été outré tellement ce film est idiot physiquement/scientifiquement, encore un film qui parle soi-disant de physique mais pour lequel en gros aucun scientifique n'a été consulté, aucun en tout cas qui ait un niveau Bac S. c'est désespérant.

C'est amusant vu le scientifique qui a été consulté et dont le nom est dans ce fil...
Tu es au moins la 2nde personne a être capable de dire cela sans même te renseigner ici : la rigueur scientifique sans doute telle qu'on l'enseigne en 1ère S sans doute ?