Accélération dans le vide spatial ?

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Bonjour à tous, je me présente André 24 ans, je suis passionné par l'univers et la science mais je suis un peu une bille en physique et en maths.
Je me suis posé une question lors d'un débat avec un ami et je suis presque sûr d'avoir la bonne réponse, si vous pouviez m'éclairer en me disant si je suis dans le vrai ou si je fais fausse route ça serait super car je n'arrive pas à trouver de réponse concrète à la question.

Alors voici mon interrogation :

Subissons nous (en tant qu'occupant d'un vaisseau spatial) une force ou "poussée" lorsque nous accélérons ou décélérons dans l'espace, malgré que nous soyons en apesanteur ?
Par exemple si l'on accélère de 0 à 300 000 Km/s ? Quelles forces, si force il y a, sont appliquées aux occupants ?

Voici la réponse que j'ai élaboré (qui peut être erronée, c'est juste une déduction par écrit que j'ai faite, n'hésitez donc pas à me dire si je me trompe) :

"Il n'y a pas d'effet "de poussée" pour les occupants d'un vaisseau spatial lorsqu'un objet voyage à une vitesse constante dans l'espace interstellaire, qu'il accélère ou qu'il décélère car il n'y a pas de gravité, aucun objet ne vient exercer de force d'attraction sur le vaisseau par conséquent rien ne retient ces occupants d'être en apesanteur.

EXEMPLE : Lorsque l'on se trouve à bord de l'ISS ou Station Spatiale Internationale, on peut observer les membres d'équipage ainsi que de nombreux équipements évoluer en apesanteur (la terre exerce alors sur eux une force gravitationnelle très faible voir quasi nulle du fait de leur poids) en revanche la structure de la station elle, plus lourde, subit 2 force gravitationnelles, une force d'attraction vers la terre ainsi qu'une force issue de l'énergie cinétique produite par la première (force d'attraction vers la terre) qui propulse de façon constante l'ISS vers l'espace extérieur. Les deux force s'équilibrent cependant de manière à maintenir la station sur un "Plan orbital" précis.

Placée sur une trajectoire précise et à une vitesse constante (28 000 km/h dans le cas de l'ISS), un objet peut donc demeurer éternellement en orbite circulaire autour de la terre si il va assez vite pour échapper à l'attraction terrestre. C'est ce principe qui s'applique à l'ISS et aux satellites, ils voyagent donc à des vitesse très élevées mais ne subissent pas d'effet d'accélération de la pesanteur (ou G) car celle-ci s'annule à cause des 2 forces précitées (1-1=0). Si l'une de ces deux forces venait à disparaître brusquement, ces objets tomberaient alors soit vers la terre ou soit serait propulsés vers l'espace extérieur : dans les deux cas, ils subiraient une accélération de la pesanteur et ressentirait les effets de la gravité terrestre sous forme de G.

Dans le vide spatial g demeurant la constante d'accélération de la pesanteur si celle-ci est égale à 0, l'objet ne subit aucune force d'accélération dû à l'attraction gravitationnelle d'un corps, qu'il voyage à la vitesse de la lumière, à 300 000 Km/s ou à 10 Km/h. Nous ne subissons donc aucun g lorsque nous accélérons ou décélérons dans l'espace, nous somme en apesanteur."

En vous remerciant par avance de vos réponses !
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bonjour

"l'effet de poussée" va avec l'accélération ou la décélération (la gravitation est une accélération avec une valeur particulière)

à vitesse constante dans le vide pas d'effet gravitationnel autre que les masses environnantes

bonne journée

[Deedee81]

Salut,

Une loi utile :

Somme des forces (y compris gravité) = masse * accélération.
(loi non relativiste)

A noter qu'un corps en mouvement circulaire a sa vitesse qui change (de direction) : il a bien une accélération (dite centripète, toujours dirigiée vers le centre de rotation).

Subissons nous (en tant qu'occupant d'un vaisseau spatial) une force ou "poussée" lorsque nous accélérons ou décélérons dans l'espace, malgré que nous soyons en apesanteur ?

Oui, tout à fait.

Si le vaisseau accélère, c'est parceque quelque chose pousse dessus (par exemple, les réacteurs en éjectant des gaz chauds).

Mais cette poussée se fait sur la fusée, pas sur les voyageurs. Donc la fusée accélère mais les voyageurs restent sur place.

Evidemment, ça ne dure pas longtemps S'ils sont attachés sur un siège (par exemple), très vite, le siège accélérant, va pousser sur le voyageur. C'est ça qu'on ressent en fait (même si on a la sensation du contraire, comme si une main invisible nous poussait contre le siège). Et donc le voyageur va accélérer avec la fusée.

Par exemple si l'on accélère de 0 à 300 000 Km/s ? Quelles forces, si force il y a, sont appliquées aux occupants ?

Deux remarques : 300000 Km/s c'est la vitesse de la lumière. Impossible pour un corps massif de l'atteindre.

Les forces dépendent du temps mit pour atteindre la vitesse : accélération brutale = grande force, accélération modérée (mais plus longue) = faible force.

Prenons un exemple, de 0 à 100000 km / s en négligeant les effets de la relativité. Supposons que l'accélération est égale à l'accélération de la pesanteur (et donc la force = au poids terrestre, ce qui peut être assez confortable pour le voyageur -> "pesanteur artificielle"). Cette accélération c'est 10 m/s².

Le temps pour atteindre cette vitesse sera alors :
100000000 m/s / 10 m/s² = 10000000 seconde = 115 jours

Voici la réponse que j'ai élaboré

Je te laisse rectifier en fonction de ce qui est dit ci-dessus et ci-dessous.

L'ISS ne subit qu'une seule force : la gravité. C'est pour cela que sa trajectoire est incurvée (orbite). Sinon elle irait tout droit et disparaitrait dans l'espace.

Le voyageur dans l'ISS subit aussi cette gravité et sa trajectoire est incurvée aussi, exactement de la même manière. Par rapport à l'ISS il flotte aussi.

Truc amusant. Cela peut d'ailleurs se vérifier avec un avion (entrainement d'apesanteur par vol parabolique). Imaginons des scientifiques dans un ascensseur, d'un immeuble très très très haut.

Tout d'un coup l'ascensseur se décroche. Il tombe en chute libre. Mais ce sont des savants, préoccupés uniquement de science. Ils n'ont pas peur L'un d'entre-eux lache son stylo : il flote devant lui. L'autre renverse son verre : l'eau se met en boule et flote devant lui.

Pourquoi tout ça : car tout (ascenseur, scientifiques, stylo, eau,...) tombe à la même vitesse (et avec la même accélération). Cette fois c'est une apseanteur artificielle (pas très longue : au fond de la cage d'ascensseur, badaboum . Avec un avion, il doit redresser plein gaz avant de s'écraser au sol. Il faut des avions spécialement renforcés pour faire ça).