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Pourquoi les avions avancent alors que la terre aussi ?



  1. #1
    Stopub

    Question Pourquoi les avions avancent alors que la terre aussi ?


    ------

    Bonjour a tous.

    J'ai une question qui peut paraitre étrange mais j'aimerais avoir des explications.

    On sais tous que la terre tourne sur elle même qui elle même tourne autour du soleil.
    Nous sommes attiré vers la terre grâce a la force gravitationnel.

    Je n'arrive pas a comprendre comment ce fait il que les avions continuent a tourner avec la terre alors qu'ils n'ont aucun contacte avec le sol.

    Je veut dire qu'on avance a la même vitesse que la rotation de la terre grâce a la friction de nos pieds. Mais qu'est ce qui permet a une fusé de rester juste au dessus du point ou elle a décolé.

    Car normalement si la terre tourne le vent devrait aller a plus de 1000km/heure dans le sens opposé par rapport a un point fixe sur le sol non ?

    J'espère avoir été assez claire. Et merci d'avance pour vos réponses.

    -----

  2. #2
    trebor

    Re : Pourquoi les avions avance alors que la terre aussi ?

    Bonjour,
    La gravitation agit également sur l'atmosphère qui entoure la terre, donc l’atmosphère tourne dans le même sens que la terre vers l'Est.
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Rotation_de_la_Terre
    Mais il y a une petite différent car le vol Paris > New-York dure moins longtemps que dans l'autre sens.
    Faire tout pour que demain soit meilleur

  3. #3
    Amanuensis

    Re : Pourquoi les avions avance alors que la terre aussi ?

    Citation Envoyé par Stopub Voir le message
    Je n'arrive pas a comprendre comment ce fait il que les avions continuent a tourner avec la terre alors qu'ils n'ont aucun contacte avec le sol.
    La question est déjà apparu à peu près tel quel dans le passé, une recherche peut être utile.

    La réponse est que les avions ont un "contact" avec l'air, qui lui-même a un "contact" avec le sol.

    Ou encore, l'atmosphère est entraînée par la rotation de la Terre, et a une vitesse faible par rapport au sol. Et les avions volent relativement à l'air (qui les portent et lui oppose une résistance). La friction de l'air a le même rôle que la friction de nos pied.

    Mais qu'est ce qui permet a une fusé de rester juste au dessus du point ou elle a décolé.
    C'est une autre question. Plus simple, parce que ce n'est pas le cas! Suffit de regarder les trajectoires lors d'un lancement de satellite ou de sonde spatiale.
    Dernière modification par Amanuensis ; 10/08/2016 à 13h53.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  4. #4
    phys4

    Re : Pourquoi les avions avance alors que la terre aussi ?

    Citation Envoyé par trebor Voir le message
    Mais il y a une petite différent car le vol Paris > New-York dure moins longtemps que dans l'autre sens.
    La bonne réponse est en effet que l'air, qui sert de support à l'avion, tourne avec le Terre, et comme l'avion se déplace par rapport à l'air il n'est pas directement affecté par la rotation de la Terre.
    La différence de temps de vol Paris- New York est du à direction des vents dominants en altitude, ce n'est la vitesse de rotation de la Terre qui compte mais la vitesse des vents. A certaines occasions cela peut être l'inverse.

    Remarquons que cette dominance de direction des vents est une conséquence de la rotation de la Terre.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Pourquoi les avions avance alors que la terre aussi ?

    Citation Envoyé par trebor Voir le message
    Mais il y a une petite différent car le vol Paris > New-York dure moins longtemps que dans l'autre sens.
    Ce n'est pas plutôt l'inverse ?
    Et effectivement inutile de chercher du coté de l'atmosphère.
    la raison du vol plus court au retour quand on va aux USA sont les "Jet streams". courants de vents de hautes altitudes.
    je ne sais pas ( me souviens plus ) ce qu'il en est dans d'autres parties du globe.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  7. #6
    trebor

    Re : Pourquoi les avions avance alors que la terre aussi ?

    Effectivement, c'est plus rapide de New-York vers Paris
    +/- 45 minutes quand même, le prix du billet d'avion est t-il moins cher ?
    http://www.linternaute.com/science/e...paris-ny.shtml
    Le courant-jet d'ouest en Est
    Dernière modification par trebor ; 10/08/2016 à 14h17.
    Faire tout pour que demain soit meilleur

  8. #7
    richard 31
    Modérateur

    Re : Pourquoi les avions avance alors que la terre aussi ?

    bonjour,
    juste un souhait
    je voudrais savoir si Trébor se réfère aux "fuseaux horaires" (donc même durée mais pas les même heures a l'arrivée)
    ou aux "jet streams" qui sont une référence tout autre qui effectivement font varier physiquement la durée de vol
    cordialement
    richard 31

    la nature nous a doté du meilleur outil "LE CERVEAU" (+ le net)

  9. #8
    Bluedeep

    Re : Pourquoi les avions avance alors que la terre aussi ?

    bonjour,

    Citation Envoyé par richard 31 Voir le message
    juste un souhait
    je voudrais savoir si Trébor se réfère aux "fuseaux horaires" (donc même durée mais pas les même heures a l'arrivée)
    ou aux "jet streams" qui sont une référence tout autre qui effectivement font varier physiquement la durée de vol
    Je crois que c'est la deuxième réponse. (et les 45mn correspondent bien à la différence type sur un Paris-New York).

  10. #9
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Pourquoi les avions avance alors que la terre aussi ?

    d'autant que le décalage horaire est lui de 6H.
    ( bemol, sauf courant mars ou il n'est que de 5 H car ils passent à l'heure d'été un peu plus tôt que nous )
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  11. #10
    Mickey-l.ange

    Re : Pourquoi les avions avance alors que la terre aussi ?

    Citation Envoyé par Stopub Voir le message
    Je n'arrive pas a comprendre comment il se fait que les avions continuent à tourner avec la terre alors qu'ils n'ont aucun contact avec le sol..
    Bonjour,

    Pour ma part, j'aurais évoqué la loi de composition des vitesses, les avions ajoutant leur vitesse propre de vol à celle initiale de la rotation de la Terre et donc de l'avion posé au sol avant le décollage.
    Je me serais trompé, donc...
    Dernière modification par Mickey-l.ange ; 10/08/2016 à 18h51.

  12. #11
    phys4

    Re : Pourquoi les avions avancent alors que la terre aussi ?

    C'est vrai également, la vitesse initiale n'est pas perdue lors du décollage. Il est important aussi de noter que ce n'est pas un vol balistique dans le vide et que l'atmosphère joue un rôle important.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  13. #12
    Amanuensis

    Re : Pourquoi les avions avance alors que la terre aussi ?

    Citation Envoyé par Mickey-l.ange Voir le message
    Pour ma part, j'aurais évoqué la loi de composition des vitesses, les avions ajoutant leur vitesse propre de vol à celle initiale de la rotation de la Terre et donc de l'avion posé au sol avant le décollage.
    C'est un effet transitoire. C'est pertinent, et même essentiel, sur la Lune, hors atmosphère ; ou dans l'espace, pour des cas plus ou moins similaires (vitesse d'une sonde relativement au référentiel solaire, après son lancement, par exemple).

    Avec l'atmosphère, cet effet est très vite sans importance. Même chose que pour une chute libre dans l'air: la vitesse n'évolue en t qu'au début, un régime transitoire, vite remplacé par un régime stationnaire.

    Bref, certes on peut le citer (et c'est fait maintenant), mais cela n'est que secondaire pour le fond de la question.
    Dernière modification par Amanuensis ; 10/08/2016 à 20h28.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  14. #13
    Cotissois31

    Re : Pourquoi les avions avancent alors que la terre aussi ?

    Encore dans le mauvais forum (un débat ce n'est pas cela).

    Un avion utilise le fait d'aller contre le flux pour bénéficier de la portance : avançant contre le flux, une aile génère une force de rappel vers le haut.
    La propulsion lui sert à aller contre le flux, uniquement, même si ça demande beaucoup d'énergie (surtout face à un flux turbulent).
    Tout ceci est très net au décollage : l'avion génère une propulsion très brutale, en cherchant à décoller face au vent.

    Comme l'air souffle à moins de 500 km/h, et le plus souvent à moins de 200 km/h, il lui suffit de se propulser à 800-900 km/h (par rapport à la Terre) pour être toujours bien supérieur au vent, donc en condition favorable à la portance.

    Au sol, le vent souffle à moins de 100 km/h, il lui suffit d'aller à 400-500 km/h (par rapport à la Terre) pour être toujours bien supérieur au vent.

  15. #14
    sunyata

    Re : Pourquoi les avions avancent alors que la terre aussi ?

    Bonjour,

    Très intéressant comme question. Donc si j'a bien compris la masse d'air surplombant la terre est entrainée avec la terre par frottement.

    D'où ma question sous forme d'expérience de pensé : Que se passerait-il au niveau des mouvements atmosphériques si on arrêtait le mouvement de rotation de la terre d'un seul coup ?

    Je suppose qu'on verrait apparaître tout aussi brutalement un vent apparent proche de la vitesse de rotation de la terre, du à l'inertie de la masse d'air atmosphérique, et dont la vitesse s'amortirait peu à peu.

    Est-ce correct ?

    Cordialement,

  16. #15
    trebor

    Re : Pourquoi les avions avancent alors que la terre aussi ?

    Bonjour,
    Oui,
    Mais la terre n'est pas prête de s'arrêter de tourner, mais elle ralenti extrêmement lentement.
    Copie du lien : https://fr.wikipedia.org/wiki/Rotation_de_la_Terre
    La vitesse de rotation oscille de manière irrégulière. Dans la période de rotation (longueur du jour), on observe principalement une variation saisonnière d'environ un millième de seconde (ms) et des changements décennaux (entre 10 et 70 ans) de l'ordre de cinq millisecondes.

    De plus, les actions du Soleil et de la Lune sur le soulèvement de la marée produisent un couple retardateur qui induit une augmentation séculaire de la durée du jour d'environ deux millisecondes par siècle et un éloignement de la Lune de 3,84 centimètres par an (voir Rotation synchrone).
    Faire tout pour que demain soit meilleur

  17. #16
    Cotissois31

    Re : Pourquoi les avions avancent alors que la terre aussi ?

    Il est plus sage de dire "que se passe-t-il si, partant d'une boule mise en rotation par un arbre, le tout plongé dans un fluide, on arrête la rotation d'un coup ?"

    Un physicien ne considère pas qu'il étudie l'Univers quand il coupe ou allume l'énergie d'un coup. Cette expérience, facile par la pensée et sur ordinateur, est très ambigue du point de vue de la physique. A quoi sert d'étudier une évolution provoquée par une perturbation irrationnelle ?

  18. #17
    DonPanic

    Re : Pourquoi les avions avance alors que la terre aussi ?

    Citation Envoyé par Stopub
    Mais qu'est ce qui permet a une fusé de rester juste au dessus du point ou elle a décolé.
    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    C'est une autre question. Plus simple, parce que ce n'est pas le cas! Suffit de regarder les trajectoires lors d'un lancement de satellite ou de sonde spatiale.
    Si l'atmosphère avait un effet négligeable sur la fusée, (ce qui est faux) et que la poussée de son moteur soit strictement verticale,
    l'inertie conserverait à la fusée la même vitesse que celle de la rotation de la Terre à son point de lancement,
    à mesure qu'elle s'éloignerait de la Terre, la fusée décrirait une spirale qui la porterait à des altitudes dont la circonférence du cercle est supérieure à la circonférence de la Terre et croissante,
    tu verrais donc la fusée dériver vers l'Ouest.

    Ce en mécanique newtonienne.
    Autrement, il se peut que la rotation de la Terre entraine quelque peu la rotation de son proche Espace-Temps, la réponse est au bien au delà delà de mes compétences.

  19. #18
    DonPanic

    Re : Pourquoi les avions avance alors que la terre aussi ?

    Bonjour
    Citation Envoyé par phys4 Voir le message
    Remarquons que cette dominance de direction des vents est une conséquence de la rotation de la Terre.
    Je ne suis pas très sûr que ce soit si simple que ça, d'une part parce qu'on ne peut pas vraiment dire la même chose quant aux vents de Vénus,
    d'autre part, depuis le temps que la Terre tourne, ç'aurait du finir par s'équilibrer.

    Et surtout, quand j'ouvre cette page https://earth.nullschool.net , où il est possible de visualiser les vents à diverses altitudes, en cliquant "Earth" puis "Height"
    et aussi par ailleurs les courants marins, je me retrouve face à un système fort complexe où la topographie des terres, des fonds marins, les interactions avec le rayonnement solaire en fonction de l'albédo locale, la végétation, etc, pourraient fort bien être nettement plus importants que la seule rotation terrestre

  20. #19
    trebor

    Re : Pourquoi les avions avance alors que la terre aussi ?

    Bonjour à tous,
    Dernière modification par trebor ; 12/08/2016 à 09h11.
    Faire tout pour que demain soit meilleur

  21. #20
    trebor

    Re : Pourquoi les avions avance alors que la terre aussi ?

    Bonjour à tous,

    De plus il arrive que la direction du vent au niveau du sol n'ait pas la même direction que ceux en altitude.

    Les différences de température de l'air chauffé par le soleil ou non sur l'autre face de la terre pendant la nuit doivent probablement influencer les diverses directions du vent aux différentes régions sur la terre.

    Présence ou non de nuage ou d'eau chauffé par le soleil ainsi que le relief du sol, plat ou montagneux.
    C'est la direction du vent qui fausse probablement le plus les prévisions météorologiques.

    Bonne journée
    Faire tout pour que demain soit meilleur

  22. #21
    mach3
    Modérateur

    Re : Pourquoi les avions avancent alors que la terre aussi ?

    Remarquons que cette dominance de direction des vents est une conséquence de la rotation de la Terre.
    Je ne suis pas très sûr que ce soit si simple que ça, d'une part parce qu'on ne peut pas vraiment dire la même chose quant aux vents de Vénus,
    d'autre part, depuis le temps que la Terre tourne, ç'aurait du finir par s'équilibrer.
    On peut quand même citer la force de Coriolis (force d'entrainement due à la rotation de la Terre) qui intervient assez significativement (sens de rotation) dans certaines structures atmosphériques comme les dépressions (voire les cyclones) et les anticyclones.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  23. #22
    Cotissois31

    Re : Pourquoi les avions avancent alors que la terre aussi ?

    La Terre n'est pas une sphère en rotation plongée dans un fluide.

    La Terre est une sphère en rotation, éclairée par un Soleil lointain, donc un rayonnement droit, qui a une gravité qui retient les gaz à proximité. Face aux anomalies thermiques, ces gaz réagissent par boucles convectives, ils n'ont quasiment aucune inertie.
    Les anomalies thermiques étant conditionnées par la surface, il faut un mouvement relatif à la surface pour créer une boucle convective. Ce mouvement relatif à la surface est le vent.

    Un avion, même un oiseau, cherchent à avoir une forte vitesse relative par rapport à l'air. Dans le jargon cycliste, ils cherchent le vent de face.

  24. #23
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Pourquoi les avions avancent alors que la terre aussi ?

    bonjour,
    il y a de nombreuses causes aux mouvements dans l'atmosphère :
    http://education.meteofrance.fr/doss...e-l-atmosphere

    sachant que :
    1) initialement l'atmosphère primitive s'est formée au moment de la période d'accrétion, donc ce n'est pas la rotation de la terre qui a entrainé celle de l'atmosphère, elles sont conjointes depuis le début.
    2) la viscosité de l'air permet de maintenir globalement une rotation conjointe.
    3) la gravitation l'empêche de "s'évaporer" ( comme sur ce fut le cas sur Mars par exemple )
    Dernière modification par ansset ; 12/08/2016 à 12h07.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  25. #24
    illusionoflogic

    Re : Pourquoi les avions avancent alors que la terre aussi ?

    Citation Envoyé par ansset Voir le message
    bonjour,

    3) la gravitation l'empêche de "s'évaporer" ( comme sur ce fut le cas sur Mars par exemple )
    Bonjour, à la place de "évaporer", je dirais "vaporiser", me semble plus juste (d'ailleurs, un gaz ne "s'évapore pas", puisque ça concerne les phases liquides, non ? Or, les atmosphère(s) sont constituée(s) de gaz ... à l'état de gaz ... ***) ... même si c'est une "vaporisation lente", il faut une cause externe au "système fermé" et pas "isolé", pour pouvoir le dire, c'est bien le cas, puisqu'il y a le vide de l'espace et le vent solaire, que l'atmosphère martienne s'est "barrée avant celle de la Terre ou Vénus".

    HS *** : ^je me rends compte que c'est peut être du pinaillage, du coup, désolé
    Lisez mes propos. Je suis pas là.

  26. #25
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Pourquoi les avions avancent alors que la terre aussi ?

    Salut,

    Citation Envoyé par illusionoflogic Voir le message
    HS *** : ^je me rends compte que c'est peut être du pinaillage, du coup, désolé
    Je ne sais pas. Après-tout, j'ai déjà lu "évaporer" à propos des étoiles d'un amas globulaire (étoiles qui s'échappent car elles ont une vitesse trop grande, d'où l'analogie avec l'agitation thermique et l'évaporation). Peut-être l'emploie-t-on aussi à propos de l'atmosphère. A vérifier.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  27. #26
    polo974

    Re : Pourquoi les avions avance alors que la terre aussi ?

    Bonjour
    Citation Envoyé par trebor Voir le message
    Bonjour à tous,
    ...
    C'est la direction du vent qui fausse probablement le plus les prévisions météorologiques.

    Bonne journée
    Je l'ai trouvée excellente...

    Sinon, pour la direction du vent selon l'altitude, il y a ce site que j'adore.
    On peut accéder à un menu en tapant e

    (mode d'emploi complet à la fin de cette page)
    Jusqu'ici tout va bien...

  28. #27
    wipe

    Re : Pourquoi les avions avancent alors que la terre aussi ?

    Citation Envoyé par Cotissois31 Voir le message
    Un avion, même un oiseau, cherchent à avoir une forte vitesse relative par rapport à l'air. Dans le jargon cycliste, ils cherchent le vent de face.
    Pas toujours. L'intérêt du vent de face est d'augmenter la portance, ce qui est surtout utile pour décoller et atterrir. L'intérêt du vent de dos est d'augmenter la vitesse et d'économiser le carburant.

  29. #28
    DonPanic

    Re : Pourquoi les avions avancent alors que la terre aussi ?

    Citation Envoyé par Cotissois31 Voir le message
    La Terre n'est pas une sphère en rotation plongée dans un fluide.
    On a quand même le droit de considérer l'atmosphère comme un fluide, enfin, jusqu'à nouvelle définition des gaz.

    Citation Envoyé par Cotissois31 Voir le message
    Un avion, même un oiseau, cherchent à avoir une forte vitesse relative par rapport à l'air. Dans le jargon cycliste, ils cherchent le vent de face.
    Pas vraiment en ce qui concerne les oiseaux, en particulier les rapaces, qui sont capables d'optimiser leur portance même à vitesse réduite.

  30. #29
    DonPanic

    Re : Pourquoi les avions avancent alors que la terre aussi ?

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    On peut quand même citer la force de Coriolis (force d'entrainement due à la rotation de la Terre) qui intervient assez significativement (sens de rotation) dans certaines structures atmosphériques comme les dépressions (voire les cyclones) et les anticyclones.
    Tu as raison, mais quand je vois ceci,
    Nom : earth.nullschool.net.png
Affichages : 1820
Taille : 304,8 Ko
    - capture d'écran aujourd'hui 12 Août 2016 à 15h (heure de Paris) de earth.nullschool.net, (10 hPa )
    où les vents de très haute altitude de l'hémisphère Nord sont en sens inverse de ceux de l'hémisphère sud,
    tu comprendras que j'ai des doutes quant à toute explication simple des phénomènes atmosphériques terrestres.

  31. #30
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Pourquoi les avions avancent alors que la terre aussi ?

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Je ne sais pas. Après-tout, j'ai déjà lu "évaporer" à propos des étoiles d'un amas globulaire (étoiles qui s'échappent car elles ont une vitesse trop grande, d'où l'analogie avec l'agitation thermique et l'évaporation). Peut-être l'emploie-t-on aussi à propos de l'atmosphère. A vérifier.
    bof, le terme était là pour évoquer l'idée, sans savoir quel était le mot juste.
    d'où les " ".
    pour les oiseaux , je plussoie DonPanic, ils adaptent leur vol en fonction des objectifs, et de manière générale optimisent la finesse s'ils veulent aller loin, et cherchent les ascendants ( thermiques ou dynamiques ) quand ils restent sur une zone.
    Dernière modification par ansset ; 12/08/2016 à 15h32.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

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