rotation de la terre

[capitaine1964]

je me pose la question suivante :
J'ai entendu parler d'une firme américaine qui voulait envoyer une fusée dans l 'atmosphère , puis faire revenir cette fusée sur terre et ainsi concurrencer l'avion parce que la rotation de la terre aura fait parcourir pendant tout le trajet de la fusée une certaine distance.
Donc , en considérant qu'un objet proche de la terre comme un hélicoptère faisant du surplace n'entre pas dans cette configuration car il suivra l'atmosphère avec la rotation de la terre ,
à partir de quelle hauteur un objet volant pourra t'il faire comme la fusée et priter de la rotation de la terre ?
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[phys4]

Bonjour,
Pour que la rotation de la Terre n'entraine pas cette navette, il faut au moins qu'elle sorte de l'atmosphère suffisamment pour que l'atmosphère ne l'entraine plus, soit un minimum de 100km.
Ensuite cela ne suffit pas, car le véhicule garde sa vitesse d'entrainement initiale, il faut donc une hauteur qui ne soit pas négligeable devant le rayon de la Terre, comptez donc environ 1000 km.

L'énergie nécessaire est telle qu'un vol balistique quelconque sera plus rentable. C'est donc une fumisterie.

[invitef29758b5]

Salut

Donc , en considérant qu'un objet proche de la terre comme un hélicoptère faisant du surplace n'entre pas dans cette configuration car il suivra l'atmosphère avec la rotation de la terre ,

Même sans atmosphère , il conserve sa vitesse .

Pour égaler l' avion , il faudrait monter à plus de 3 000 km .
Totalement farfelu !

[Deedee81]

Salut,

Totalement farfelu !

En fait, de tels projets existent. Ce qui est farfelu c'est plutôt l'idée que ça va concurrencer l'avion.
Tout comme les avions n'ont pas fait disparaitre les trains et les trains n'ont pas fait disparaitre la marche à pieds

Je ne me prononcerai pas sur l'intérêt ou sur la rentabilité économique (ce serait de toute façon hors charte).

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef29758b5]

En fait, de tels projets existent. Ce qui est farfelu c'est plutôt l'idée que ça va concurrencer l'avion.

Oui , mais pas basés sur la rotation de la terre .

[Amanuensis]

Même en négligeant l'effet de l'atmosphère, il n'est pas du tout évident de trouver les cas où on peut "profiter" de la rotation terrestre si on impose que l'état initial et l'état final soient au sol avec vitesse nulle par rapport au référentiel terrestre.

Un exemple précis serait intéressant (points d'origine et de départ, et position en fonction du temps, relativement au référentiel terrestre ou géocentrique, comme on voudra).

[invitef29758b5]

Un exemple simple :
On tire un obus verticalement (avec une vitesse initiale inférieure à la vitesse de libération) .
Sans atmosphère , pour simplifier .

Juste pour voir ce que ça donne par rapport à ce que capitaine1964 a "entendu parler"

[Deedee81]

Oui , mais pas basés sur la rotation de la terre .

Ah oui, y a ça aussi, effectivement

[capitaine1964]

en fait l'objet véritable de ma question c'était de connaître le point de dissociation ou un objet n'est plus entrainé par l'atmosphère.
1100 kms au dessus de la terre pour l'un 3000 kms pour l'autre.

[Amanuensis]

Je ne pense pas que ce soit un point critique. C'est pourquoi je proposais de commencer par un exemple sans atmosphère.

Cela ne devrait pas être difficile de donner une trajectoire concrète, bien définie, dont le résultat serait de "profiter de la rotation de la Terre" pour aller plus efficacement d'un point de la surface à un autre, non?

Pourquoi ne pas commencer par là? (On verra ensuite les corrections qu'amène l'atmosphère.)

[invite6486d7bd]

en fait l'objet véritable de ma question c'était de connaître le point de dissociation ou un objet n'est plus entrainé par l'atmosphère.

Là où on peut considérer que l'atmosphère est faible, donc à partir de 30km je dirais.
Mais en fait, ce n'est pas du tout la question, puisque l'effet de cet entrainement est de toutes façons déjà très faible.

Ce qu'il faut comprendre, pour un boulet de canon qui serait tiré à la verticale, c'est que le boulet a AUSSI une composante de vitesse initiale horizontale pointant dans la direction de rotation (perpendiculaire donc à la verticale de tir).
Cette vitesse initale, sans effet atmosphérique, SE CONSERVE.

De plus, il s'agit d'une vitesse absolue, et non pas angulaire.
Ce qui fait que si le boulet de canon monte, verticalement, la vitesse absolue (un vecteur), va d'une part "tourner" relativement à la référence de lancement (d'un angle égale à l'angle de rotation terrestre dans le même temps), ET d'autre part ne sera pas suffisante pour conserver la vitesse angulaire nécessaire au positionnement à la verticale relativement à la zone de tir.

Pour retomber sur le pas de tir le boulet devrait avoir à tout moment la même vitesse angulaire.
Or selon la hauteur (or le boulet s'élève), la vitesse absolue correspondante à cette vitesse angulaire n'est pas la même (sa vitesse absolue devrait donc être plus grande en haut, qu'en bas).

Le boulet va donc "reculer" et tomber, non pas à la verticale relativement au champ de tir, mais plus loin, "derrière" (l'avant étant défini comme le sens d'avancement de la surface terrestre)

[capitaine1964]

bonsoir,
je suis assez surpris de ne pas avoir de chiffre précis.
J'ai bien plusieurs propositions , 30 , 100, 1000 ,3000 kms , des expériences sans atmosphères à réaliser, ce dont je suis incapable.
Si un ensemble ( terre plus atmosphère ) fait rotation , il y bien forcément une hauteur existante, un point ou on peut observer cette rotation sans y être entrainé.
Cette hauteur existe forcément dans les manuels de physique , c'est obligé.

[Amanuensis]

Si un ensemble ( terre plus atmosphère ) fait rotation , il y bien forcément une hauteur existante, un point ou on peut observer cette rotation sans y être entrainé.
Cette hauteur existe forcément dans les manuels de physique , c'est obligé.

Ce n'est pas le cas.

Mais ce serait intéressant de comprendre pourquoi, sur quelles bases, vous affirmez cela.

[invitef29758b5]

Si un ensemble ( terre plus atmosphère ) fait rotation , il y bien forcément une hauteur existante, un point ou on peut observer cette rotation sans y être entrainé.

La densité de matière de l' atmosphère diminue progressivement . il n' y a pas de point limite .

[phys4]

Si un ensemble ( terre plus atmosphère ) fait rotation , il y bien forcément une hauteur existante, un point ou on peut observer cette rotation sans y être entrainé.
Cette hauteur existe forcément dans les manuels de physique , c'est obligé.

Vous n'aurez pas de chiffre précis car le décalage est progressif, il reste toujours la vitesse initiale au départ :
je vous ai indiqué 1000 kms pour avoir un décalage de rotation notable mais faible,
puis vous avez eu 3000 kms pour un décalage correspondant à la vitesse d'un avion,
enfin si vous allez à 40 000 kms la rotation sera nettement visible.
Ce n'est pas un effet d'entrainement mais un effet d'inertie, l'entrainement cesse vers 100 km d'altitude.

[Amanuensis]

Dialogues de sourds.

[invitef29758b5]

l'entrainement cesse vers 100 km d'altitude.

Et de toutes façons il est très faible .
A 100 km le différence de vitesse horizontale n' est que de 26 km/h

[jacknicklaus]

l'entrainement cesse vers 100 km d'altitude.

C'est cette valeur qui est retenue pour la ligne de Karman

[Amanuensis]

Ce n'est pas un effet d'entrainement mais un effet d'inertie, l'entrainement cesse vers 100 km d'altitude.

Terminologie qui peut ne pas aider (litote).

Pour beaucoup, "effet d'inertie" et "entraînement" vont ensemble, explicitement dans "force d'inertie d'entrainement" (cf. http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post5876210).

L'usage propre est il me semble "accélération d'entraînement" (1).

Le sujet étant plutôt mal compris en général, amalgamer l'effet d'inertie ("accélération d'entraînement") et la traînée aérodynamique de l'atmosphère ("'l'entraînement" dans la phrase citée) ne peut pas aider à clarifier les concepts.

Maintenant, à chacun ses buts en intervenant...

(1) Concept qui n'a pas (curieusement, ou peut-être pas si curieusement) pas d'entrée dans le Wiki en français. Néanmoins cité et défini correctement dans https://fr.wikipedia.org/wiki/Compos...des_mouvements

[Amanuensis]

Par ailleurs, mais je ne sais pas si c'est pertinent faute de comprendre comment raisonne le primo-questionneur, une approche intéressante pour faire la part des choses est de se poser les mêmes questions pour Vénus. Car alors le découplage entre rotation de la planète (et l'accélération d'entraînement d'inertie quand on choisit le sol de la planète comme référentiel) et la rotation de l'atmosphère (et donc des effets aérodynamiques) permet de trier aisément les effets de l'une et de l'autre. (Rappelons que les vents tout près du sol sur Vénus sont très modérés...)

[capitaine1964]

bonjour ,
excusez moi si j'ai du mal parfois à comprendre car je n'ai pas une formation scientifique très poussée.
Si je reprends l'exemple de l'hélicoptère qui est plus parlant pour moi et en imaginant qu'il puisse atteindre des hauteurs importantes ,
dois je en conclure :
1 . que l'effet d'entrainement diminuant avec la densité de l'atmosphère , il y aurait alors une graduation suivant la hauteur et la densité , donc un tableau existant mesurant ces données.
Ce tableau existe t-il ?
2. l'entrainement cessant à 100 kms d'altitude comme le précise phys4 , est ce alors le point limite ?

[invitef29758b5]

2. l'entrainement cessant à 100 kms d'altitude comme le précise phys4 , est ce alors le point limite ?

phys4 a dit "vers" et non pas "à"
Ce n' est donc pas un point , c' est une zone très floue .

PS : les symboles d' unités ne s' accordent pas .

[capitaine1964]

zone très flou ? je ne vois pas trop à quoi ça correspond.
ça n'existe pas les zones très floues.
S'il y a une limite , nous devons avoir , par des mesures scientifiques, au moins une approximation d'une zone ou un objet est découplé par rapport à la rotation terrestre.
Car il y a forcément une fin à l'espace entrainée par la terre car sans cela ce serait l'univers entier qui serait entrainée par cette rotation.
Il y a donc une limite .
Est ce 100 kms au dessus de la terre ?

[Amanuensis]

S'il y a une limite , nous devons avoir , par des mesures scientifiques, au moins une approximation d'une zone ou un objet est découplé par rapport à la rotation terrestre.
Car il y a forcément une fin à l'espace entrainée par la terre car sans cela ce serait l'univers entier qui serait entrainée par cette rotation.

Cela commence à se préciser...

Si on applique cela à Vénus, de quel entraînement parlez-vous? De celle de la planète (en 243 jours terrestres)? Ou de celle de l'atmosphère supérieure (en 4 jours terrestres)?

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S'il s'agit de l'atmosphère, alors la limite est "floue", l'effet s'atténue progressivement avec l'altitude.

S'il s'agit de la rotation du corps solide qu'est la planète elle-même, alors le seul et unique "entraînement" dont on peut parler sans frottement avec le sol ou l'atmosphère est fictif, c'est celui du référentiel tournant, et alors c'est sans limite et c'est bien "l'univers entier qui est entraîné par cette rotation". Mais ce n'est pas un problème, ce n'est pas un entraînement "physique".

[capitaine1964]

le problème en fait c'est que tous les modèles existants d'objets en rotation ( manège , toupie) n'entrainent pas l'atmosphère mais produisent des effets atmosphériques (vents).
Ce sont des faits constants et universels surtout que les vents sur terre ne vont pas forcément dans le sens de la rotation mais dans tous les sens.
Nous pouvons en déduire que la terre n'est pas en rotation mais fixe.
D'ailleurs toutes les expériences du début du siècle dernier aboutissaient à cette conclusion avant le miracle einsteinien de la relativité ( qui tient plus du médiatique et de la politique que de la science)
Fixe au près mais au lointain , de façon apparente et visuelle , par le mouvement des étoiles .
c'et une contradiction , un peu comme la nature de la lumière à la fois onde et corpuscule.

[Amanuensis]

Devant ce magnifique étalage de science physique, je m'incline et abandonne ce fil. (Je disais plus tôt "ça commence à se préciser" le ça signifiant "ce que je pressens", maintenant je dis "c'est précisé".)

Bye.

[capitaine1964]

l'ironie comme argument? Arretez de pressentir mais argumentez plutôt!

[invite51d17075]

le problème en fait c'est que tous les modèles existants d'objets en rotation ( manège , toupie) n'entrainent pas l'atmosphère mais produisent des effets atmosphériques (vents).
Ce sont des faits constants et universels surtout que les vents sur terre ne vont pas forcément dans le sens de la rotation mais dans tous les sens.

quand on mesure les vents, c'est par rapport à des référentiels terrestres.
les "vents" sont des perturbations à l'intérieur de l'atmosphère.

Nous pouvons en déduire que la terre n'est pas en rotation mais fixe.
D'ailleurs toutes les expériences du début du siècle dernier aboutissaient à cette conclusion avant le miracle einsteinien de la relativité ( qui tient plus du médiatique et de la politique que de la science)

ha bon, elle ne tourne plus ?
et que vient faire Einstein dans cette histoire.

[invitef29758b5]

D'ailleurs toutes les expériences du début du siècle dernier aboutissaient à cette conclusion

Et Léon Foucault ?
C' est du médiatique et politique ?

[phys4]

Nous pouvons en déduire que la terre n'est pas en rotation mais fixe.
D'ailleurs toutes les expériences du début du siècle dernier aboutissaient à cette conclusion avant le miracle einsteinien de la relativité

C'est une remontée à l'antiquité !!!
Il y a plus de 2000 ans, les philosophes de l'époque ( école de Thalès, Pythagore, Aristarque...) ont trouvé que la Terre était ronde, et plusieurs d'entre eux ont soupçonné que la Terre tournait sur elle-même. Ceci à cause du mouvement commun de tout les astres du ciel.
Cependant cette idée n'avait pas été retenu à cause de l'absence d'effets simples de rotation.
Il a fallu attendre Galilée pour atteindre des connaissances mécaniques suffisantes, et rétablir la rotation terrestre. Galilée a montré que l'on ne pouvait pas ressentir un mouvement propre, seulement les accélérations.
De plus Galilée a supposé que le Terre tournait autour du Soleil.
La rotation de la Terre a été prouvée par Newton et les mesures de la forme exacte de la Terre, puis confirmée par diverses expériences mécaniques au cours du 19ème siècle (pendule, gyroscope...)
En même temps les astronomes apportaient les preuves de la rotation de la Terre autour du Soleil.
Einstein n'a aucune responsabilité dans tout cela.