forces et mouvements dans l'espace

[Defractator]

Bonjour

Je me pose une question,dans l'espace, ou dans un endroit sans gravité et sous vide, si on met une boîte contenant simplement de l'air et une personne, et que cette boîte génère pour x raison une gravité artificielle (pour que la personne à l'intérieur reste sur le "sol"
sachant que la boîte est imobile par rapport à x objet se situant à quelques mètres de la boîte, si la personne à l'intérieur de la boîte se jette sur la paroi de la boîte pour donner un grand coup dessus, est-ce que la boîte va se déplacer par rapport à x ?
merci d'avance
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[invite8c514936]

C'est difficile de répondre, car je ne vois pas comment "dans un endroit sans gravité" on peut créer une "gravité" artificielle" sans donner de mouvement à l'objet. Si on fait tourner la boite sur elle-même ça peut marcher et dans ce cas, oui si tu te jettes contre le mur tu vas faire bouger la boite.

[Defractator]

merci beaucoup

[invite6ce77713]

Vous donnez une réponse incomplète. J'essaye de convaincre Defractor qu'une personne dans la boite ne peut pas la déplacer non pas la boite mais le centre de gravité de l'ensemble homme et boite.

Plaçons nous dans une repère XYZ. mais travaillons pour simplifier que sur X.
Quand la personne dans la boite se déplace vers les X croissant alors la boite se déplace vers les X décroissant.Mais quand il va s'arreter de se déplacer il va s'appuyer avec ses pieds pour s'arreter. Et donc redonner une force de déplacement de la boite vers les X croissant.
Dans tout les cas les limites de déplacement de la boite sont données pour les limites de déplacement de l'homme dans la boite.Et la boite ne pourra jamais etre déplacer d'une longeur supérieur a sa largeur ou sa longueur.

J'essaye d'etre clair mais c'est pas facile sans schéma.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8c514936]

Vous donnez une réponse incomplète. J'essaye de convaincre Defractor qu'une personne dans la boite ne peut pas la déplacer non pas la boite mais le centre de gravité de l'ensemble homme et boite.

Je suis d'accord avec ça. Le bonhomme se déplace, la boîte se déplace, mais le centre de gravité reste au même endroit...

[invite6ce77713]

Donc vous confirmez bien qu'on ne peut déplacer la boite en dehors d'un équilibre entre la masse de la boite et des hommes qui l'occupe.

Merci

[invitef591ed4b]

Oui c'est ça.

Si l'homme se jette sur un mur, alors il pousse le mur. Mais pour se jeter, il a dû pousser avec ses pieds sur le sol, ce qui compense. Donc au final, rien ne bouge.

En l'absence de forces extérieures, un système reste dans l'état d'inertie.

[inviteba0a4d6e]

Oui c'est ça.

Si l'homme se jette sur un mur, alors il pousse le mur. Mais pour se jeter, il a dû pousser avec ses pieds sur le sol, ce qui compense. Donc au final, rien ne bouge.

En l'absence de forces extérieures, un système reste dans l'état d'inertie.

Ses muscles vont aussi participer au mouvement, le choc (ou la poussée) est également atténué par les os et le corps dans son ensemble. Les forces obtenues sur le mur peuvent être bien supérieures à celles exercées sur le sol...

Mets-toi sur une balance et pousse un objet assez lourd devant toi. Je suis certain que la force exercée sur l'objet est répartie non seulement dans la poussée (avec tes pieds) sur la balance, mais aussi dans tes muscles et le reste de ton corps. Tu as produit ta propre énergie dans cette inertie dont l'état sera même un chouia différent...

Un vaisseau avance tout droit dans l'espace sans contrainte gravitationnelle (et sans gravité à bord - ISS par exemple mais sans le mouvement orbital autour de la Terre)...

Le type dans le vaisseau frappe un grand coup avec ses deux pieds sur la coque interne... Que se passe-t-il ? Le vaisseau va dévier, même très légèrement. Quelle force a été utile ? La force musculaire du gars dont les calories ont été dépensées avec cet effort. Transformation de l'énergie corporelle...

[invite6ce77713]

Ses muscles vont aussi participer au mouvement, le choc (ou la poussée) est également atténué par les os et le corps dans son ensemble. Les forces obtenues sur le mur peuvent être bien supérieures à celles exercées sur le sol...

Mets-toi sur une balance et pousse un objet assez lourd devant toi. Je suis certain que la force exercée sur l'objet est répartie non seulement dans la poussée (avec tes pieds) sur la balance, mais aussi dans tes muscles et le reste de ton corps. Tu as produit ta propre énergie dans cette inertie dont l'état sera même un chouia différent...

Un vaisseau avance tout droit dans l'espace sans contrainte gravitationnelle (et sans gravité à bord - ISS par exemple mais sans le mouvement orbital autour de la Terre)...

Le type dans le vaisseau frappe un grand coup avec ses deux pieds sur la coque interne... Que se passe-t-il ? Le vaisseau va dévier, même très légèrement. Quelle force a été utile ? La force musculaire du gars dont les calories ont été dépensées avec cet effort. Transformation de l'énergie corporelle...

Tu ouvres une nouvelle voie dans notre problème. Si quelqu'un a des connaissance la dessus je suis preneur.
En faite tu fait rentrer en jeu des facteurs d'amortissement. et le fait que plus une masse va vite plus elle exerce une masse importante.

Si je met un lanceur de marteau dans mon cube (comme en athlétisme, le mec qui tourne sur lui meme) et le lache vers la paroie du cube alors la je vais dévelleper une force sur le cube supérieur a celle que j'exerce sur le cube en rammenant le poid dans la postion initial me permetant de refaire un lancé.
J'ai donc une sorte de moteur dans un milieu fermé. (excépter les calorie dépensé et donc perdu).

Je dit peut etre une grosse conerie mais alors on pourrait faire un moteur électrique spatial sans nécessiter de recharger mon système.

Dites moi ce que vous en pensez. Merci

[invite756a2394]

Je ne sais pas si j'ai tout compris, mais si le gas pousse il ne se passe rien...
Mais si ce n'est pas lui qui pousse??
S'il prend pas exemple un flash-ball et qu'il tire contre la paroit de la boite, il n'aura pas pris appuye sur la boite, donc, elle devrait ce déplacer...( il y a une force que dans un sens, malgré un legers requl).
C'est compliqué cette histoire avec toutes les possibilitée...

[inviteba0a4d6e]

J'ai donc une sorte de moteur dans un milieu fermé. (excépter les calorie dépensé et donc perdu).

Je dit peut etre une grosse conerie mais alors on pourrait faire un moteur électrique spatial sans nécessiter de recharger mon système.

Dites moi ce que vous en pensez. Merci

Euh... Ton raccourci est surprenant. Ton lanceur de marteau va finir par se fatiguer à force de tourner. Tout comme ton moteur électrique auquel il faut une source d'énergie pour l'alimenter.

[zoup1]

Ses muscles vont aussi participer au mouvement, le choc (ou la poussée) est également atténué par les os et le corps dans son ensemble. Les forces obtenues sur le mur peuvent être bien supérieures à celles exercées sur le sol...

Il est difficile de comparer les forces proprement dites, ce que l'on peut comparer plus facilement ce sont les transfert de quantité de mouvement... Et les lois de la mécanique nous disent que ces transferts de quantité de mouvement sont nuls...

Mets-toi sur une balance et pousse un objet assez lourd devant toi. Je suis certain que la force exercée sur l'objet est répartie non seulement dans la poussée (avec tes pieds) sur la balance, mais aussi dans tes muscles et le reste de ton corps. Tu as produit ta propre énergie dans cette inertie dont l'état sera même un chouia différent...

Il ne faut pas confondre force et énergie...

Un vaisseau avance tout droit dans l'espace sans contrainte gravitationnelle (et sans gravité à bord - ISS par exemple mais sans le mouvement orbital autour de la Terre)...

Le type dans le vaisseau frappe un grand coup avec ses deux pieds sur la coque interne... Que se passe-t-il ? Le vaisseau va dévier, même très légèrement. Quelle force a été utile ? La force musculaire du gars dont les calories ont été dépensées avec cet effort. Transformation de l'énergie corporelle...

Ben non ! C'est le théorème du centre d'inertie qui nous dit cela ; la variation de la quantité de mouvement d'un système est égale à la somme des forces extérieures au système. Si on choisit comme système le vaisseau avec son bonhomme à l'intérieur, cela consititue un système isolé (la somme des forces extérieures est nulle). Donc la quantité de mouvement du système est conservée. Et cela reste vrai quoiqu'il se passe au sein du système considéré.
Comme par ailleurs la quantité de mouvement du système est égale au produit de la masse totale du système par la vitesse du centre d'inertie (de gravité, de masse, ou le barycentre) du système.

Donc, quoiqu'il se passe au sein d'un système isolé, la vitesse de son centre d'inertie est constante.

Cela ne veut pas dire qu'il ne peut pas y avoir une répartition différentes des masses au sein du système.
Cela n'engage en rien le devenir de l'énergie et de ses différentes formes au sein du système.

[inviteba0a4d6e]

Je ne sais pas si j'ai tout compris, mais si le gas pousse il ne se passe rien...
Mais si ce n'est pas lui qui pousse??
S'il prend pas exemple un flash-ball et qu'il tire contre la paroit de la boite, il n'aura pas pris appuye sur la boite, donc, elle devrait ce déplacer...( il y a une force que dans un sens, malgré un legers requl).
C'est compliqué cette histoire avec toutes les possibilitée...

C'est simplement un système soumis aux lois physiques... S'il n'y a pas de pesanteur dans le cube (d'ailleurs, il faut se mettre d'accord), le gars va reculer selon la puissance de feu de l'arme (comme un tuyau d'arrosage qui recule quand l'eau en sort). Evidemment, plus l'impact est important, plus les conséquences sur le déplacement du cube seront importantes...

[invite756a2394]

C'est simplement un système soumis aux lois physiques... S'il n'y a pas de pesanteur dans le cube (d'ailleurs, il faut se mettre d'accord), le gars va reculer selon la puissance de feu de l'arme (comme un tuyau d'arrosage qui recule quand l'eau en sort). Evidemment, plus l'impact est important, plus les conséquences sur le déplacement du cube seront importantes...

Ouai mais la je comprend plus, dans le cube on a dit qu'il y avait de la gravité artificiel et, on le voit assez souvent il n'y a pas autant de force dans le recul que dans la puissance de feu (le tireur ne repart pas en arrière à la vitesse d'une balle sur terre),c'est-à-dire qu'il y a beaucoup plus de force vers l'avant, donc là mais connaissances en physique ( je suis en 4ème) ne sont pas suffisante... esque quelqun peut m'expliquer... merci

[zoup1]

Ouai mais la je comprend plus, dans le cube on a dit qu'il y avait de la gravité artificiel et, on le voit assez souvent il n'y a pas autant de force dans le recul que dans la puissance de feu (le tireur ne repart pas en arrière à la vitesse d'une balle sur terre),c'est-à-dire qu'il y a beaucoup plus de force vers l'avant, donc là mais connaissances en physique ( je suis en 4ème) ne sont pas suffisante... esque quelqun peut m'expliquer... merci

ce qu'il y a de "plus" vers l'avant, c'est simplement de la vitesse... mais pas de la force. En fait, il n'y a pas nécessité de parler de force pour comprendre.

Quand on a une explosion, c'est à dire lorsqu'un objet se sépare en 2 parties qui partent l'une et l'autre dans 2 directions opposées.

Initialement un objet (constitué de 2 objets) de masse M=m1+m2 se déplace à la vitesse .

La partie 1 de masse part avec une vitesse , la partie 2 de masse part avec une vitesse .
Les lois de la physique (en l'occurence, la loi de conservation de la quantité de mouvement) te disent que

Si ton objet (M) est immobile avant l'explosion. Alors après l'explosion, si la partie 1 part avec une vitesse alors la partie 2 part avec une vitesse

Par exemple si une balle de 7 grammes est tirée a une vitesse de 500m/s par un bonhomme (de 70 kg) accroché à son fusil.
Alors le bonhomme et son fusil vont partir dans la direction opposée à la vitesse de 0,07m/s

Cependant la force que la balle aura exercée sur le fusil aura été exactement la même que la force que le fusil aura exercé sur la balle.

J'espère que c'est compréhensible ? en 4ème on sait ce qu'est un vecteur ?

[invite6ce77713]

Je c'est plus quoi pensé du problème du début. Car pour moi La réaction est égale a l'action. Je parle en newton ,soit des kg.m.s-²
Je crois que l'amortissment c'est juste varié le rapport entre l'accéleration et le temps. Et donc dans tout les cas on a bien la meme force.
Pour la pseudo gravité on s'en fou on bosse que sur l'axe parrallèle au sol. On parle juste de déplacement linéaire.

Mais je crois avoir compris un truc pour mon exemple de tout a l'heure.

Ma boule va taper la paroi avec une force mettont au moins supérieur à X pour atteindre une paroi. Il me faut donc au moins la meme force pour la rammenner au centre et ainsi la relancer.
Le fait de lui faire prendre de la vitesse en utilisant la rotation. Ne fait pas bouger le cube sur les axe X et Y mais en faite je commence a lui faire faire une rotation sur Z. Et donc ensuite si je veut lacher la boule pour qu'elle tape la meme paroi et ainsi continuer d'exercer une force sur la meme parai. Je ne pourrait continuer de faire avancer le vaisseau sur une direction linéaire.
En faite c'est sur en faisant bouger des masses dans mon cube. Je ne fait que bouger mon cube sur les axe X Y et Z. Mais dans la limite d'un espace. qui reste celui determiner par les formes de mon cube et le centre de gravité du systeme.

Je crois avoir donc compris enfin j'espere. lol
Et pour répondre sur les muscles et l'energie dépensé dans le sytème on pourrai mettre plein d'énergie sa ne fairait qu'accélerer le déplacement mais sa ne l'allongerait pas.

Exemple mettont que le cube ressemble a un long couloir. L'homme commence a se déplcer lentement il accélère progressivement il dépense plein d'énergie sauf qu'il a mit du temps pour atteindre la paroi et se la manger litteralement (merci les litteraires lol). Mais enfin de compte la force que l'ont peut exercer sur la paroi a une limite car dans le cube, le mec pèse un poid fixe (kg), la distance aussi (m) et le temps aussi (s-²).

Voila c'est clair non.

[mach3]

salut, je n'ai pas tout lu mais avez vous pensez au fait que la boite (et surtout l'individu qu'elle contient) va rayonner de la chaleur vers l'exterieur et donc perdre de l'energie?

l'energie mécanique de la boite varie dans ce cas...

m@ch3

[invite756a2394]

ce qu'il y a de "plus" vers l'avant, c'est simplement de la vitesse... mais pas de la force. En fait, il n'y a pas nécessité de parler de force pour comprendre.

Quand on a une explosion, c'est à dire lorsqu'un objet se sépare en 2 parties qui partent l'une et l'autre dans 2 directions opposées.

Initialement un objet (constitué de 2 objets) de masse M=m1+m2 se déplace à la vitesse .

La partie 1 de masse part avec une vitesse , la partie 2 de masse part avec une vitesse .
Les lois de la physique (en l'occurence, la loi de conservation de la quantité de mouvement) te disent que

Si ton objet (M) est immobile avant l'explosion. Alors après l'explosion, si la partie 1 part avec une vitesse alors la partie 2 part avec une vitesse

Par exemple si une balle de 7 grammes est tirée a une vitesse de 500m/s par un bonhomme (de 70 kg) accroché à son fusil.
Alors le bonhomme et son fusil vont partir dans la direction opposée à la vitesse de 0,07m/s

Cependant la force que la balle aura exercée sur le fusil aura été exactement la même que la force que le fusil aura exercé sur la balle.

J'espère que c'est compréhensible ? en 4ème on sait ce qu'est un vecteur ?

Je te remercie pour ces expliquation one peu plus claire... Donc je confondais force et vitesse....
Merci.