Pourquoi flotte-t-on dans une fusée qui quitte l'orbite terrestre ?

[corelli07]

Bonjour à tous,:

On dit que les astronautes dans L'ISS ne sont pas en apesanteur, mais en chute libre.En effet lorsqu'on fait le calcul de la force de gravitation à cette altitude, elle est très peu différente de celle au niveau du sol de la terre.

Ainsi les astronautes flottent dans l'ISS non pas parce qu'ils sont en apesanteur, mais parce que l'ISS "chute en même temps qu'eux autour de la terre.

Je comprends cette explication, mais alors pourquoi lorsque les astronautes ,dans la fusée Apollo par exemple, en quittant leur orbite autour de la terre, continuent de flotter dans la fusée ?

Ils ne sont plus en chute libre et la fusée est proche de la terre.Ne devraient ils pas subir normalement la gravité de la terre et être comme dans un avion ?
Merci pour vos éclaircissements.
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[harmoniciste]

Bonjour,
Si aucune propulsion n'est appliquée à la capsule spatiale, elle décrit exactement la même trajectoire et à la même vitesse que les astronautes à l'intérieur, quelle que soit les forces de gravitation locales. On peut donc dire qu'ils sont en apesanteur par rapport à cette capsule puisqu'ils ne "pèsent" en rien sur les parois.

[Dynamix]

Salut

en quittant leur orbite autour de la terre, continuent de flotter dans la fusée ?

Non , non ....
Pour quitter l' orbite il faut freiner la fusée et donc finit l' apesanteur .

[Amanuensis]

On dit que les astronautes dans L'ISS ne sont pas en apesanteur, mais en chute libre.

C'est quasiment la même chose, les deux expressions sont souvent utilisées l'une pour l'autre. La relation est expliquée dans le message d'harmoniciste.

En effet lorsqu'on fait le calcul de la force de gravitation à cette altitude, elle est très peu différente de celle au niveau du sol de la terre.

Oui, mais la pesanteur n'est pas la gravitation, et l'apesanteur n'est pas l'absence de gravitation, ni même ne requiert une faible force de gravitation.

Ainsi les astronautes flottent dans l'ISS non pas parce qu'ils sont en apesanteur, mais parce que l'ISS "chute en même temps qu'eux autour de la terre.

«flotter» et «être en apesanteur» disent la même chose. Et la raison à être en apesanteur est bien celle donnée.

mais alors pourquoi lorsque les astronautes ,dans la fusée Apollo par exemple, en quittant leur orbite autour de la terre, continuent de flotter dans la fusée ?

Il est question, il me semble, de la phase de trajet entre la Terre à la Lune, après avoir quitter l'orbite.

Eh bien, ils sont de nouveau en apesanteur pour exactement la raison invoquée: parce que leur capsule chute en même temps qu'eux. Il s'agit bien d'un mouvement de chute libre. Seulement ce n'est pas autour de la Terre, mais de la Terre à la Lune.

Le terme «chute» libre est un peu trompeur. En négligeant les frottements de l'air, un objet lancé vers le haut depuis la surface de la Terre suit une trajectoire parabolique (approx.), comme un ballon de basket lancé vers le panier. C'est un mouvement de chute libre, y compris la partie montante.

Lors d'une mission lunaire la capsule Apollo a simplement été lancée «vers le haut»... en visant bien pour qu'elle soit «capturée» par la Lune.

[A voir en vidéo sur Futura]

[corelli07]

Merci pour vos réponses.
Si j'ai bien compris il n'y a pas de différence entre la chute libre et l'apesanteur, mais alors quelle différence y a-t-il entre un planeur ( avion sans système de propulsion) dans lequel le pilote subit bien une gravitation dans sa cabine ( il n'est pas en apesanteur) et l'astronaute dans l'ISS ( une autre sorte de planeur ) ?
Est-ce dû au forces de pression de l'air ?
Et s'il n'y avait pas d'air au voisinage de la terre le pilote de planeur serait il en apesanteur ?

Comme vous pouvez le comprendre ,ce sujet me tient à coeur.

[Amanuensis]

Si j'ai bien compris il n'y a pas de différence entre la chute libre et l'apesanteur,

J'ai juste écrit qu'ils étaient souvent utilisés l'un pour l'autre. Une chute libre est un type de mouvement ; l'apesanteur est l'absence de pesanteur (cas extrême d'une micropesanteur, quand la pesanteur est très faible), ce qui parle d'un référentiel ayant un mouvement de chute libre.

mais alors quelle différence y a-t-il entre un planeur ( avion sans système de propulsion) dans lequel le pilote subit bien une gravitation dans sa cabine ( il n'est pas en apesanteur)

Un planeur n'est pas en chute libre. Et il ne l'est pas à cause de la portance des ailes, une force de même intensité que la gravitation quand le planeur reste à altitude constante.

et l'astronaute dans l'ISS ( une autre sorte de planeur ) ?

L'ISS est en quasi chute libre, les forces qui s'exercent dessus autre que la gravitation sont très faibles.

Est-ce dû au forces de pression de l'air ?

Aux forces aérodynamiques, oui. Dont la portance, qui en est la composante verticale.

Et s'il n'y avait pas d'air au voisinage de la terre le pilote de planeur serait il en apesanteur ?

Son planeur serait en chute libre (du moins tant qu'il ne touche rien...), et le pilote en apesanteur dans son planeur, oui.

[Deedee81]

Bonjour,

Un petit exemple qui ne se produit pas dans l'espace :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Vol_parabolique

Utilisé pour l'entrainement des astronautes, certaines expériences et même parfois pour des tournages (comme dans le film apollo 13).

Autre exemple : les montagnes russe. Lorsqu'elles démarrent, au moment où elles plongent, on est presque en chute libre. Et la sensation de l'estomac qui remonte est exactement celle que l'on a en apesanteur (ceci explique https://fr.wikipedia.org/wiki/Mal_de_l%27espace )

Autre exemple : si tu es dans un ascenseur avec un verre d'eau et que l'ascenseur se décroche, l'eau va sortir du verre pour former une boule ! (ceci dit faut vite faire l'expérience car le sol est proche Et puis les ascenseurs modernes ont des freins de sécurité).

[Amanuensis]

Autre exemple : les montagnes russe. Lorsqu'elles démarrent, au moment où elles plongent, on est presque en chute libre. Et la sensation de l'estomac qui remonte est exactement celle que l'on a en apesanteur

Quand on tombe de plusieurs mètres, plongeon en piscine, trampoline, début de saut en parachute, etc., on est bien en chute libre, et on n'a pas de «sensation de l'estomac qui remonte». Pourquoi?

(ceci explique https://fr.wikipedia.org/wiki/Mal_de_l%27espace )

Cela s'installe progressivement (comme le mal de mer). Pas comparable aux montagnes russes, sur ce point là. Et pas décrit comme un estomac qui remonte.

[Deedee81]

Quand on tombe de plusieurs mètres, plongeon en piscine, trampoline, début de saut en parachute, etc., on est bien en chute libre, et on n'a pas de «sensation de l'estomac qui remonte». Pourquoi?

Très bonne question et je n'ai pas la réponse. D'autant que la durée est comparable.
(enfin, pour le parachute je n'ai pas expérimenté mais les deux autres oui).

[antek]

. . . et on n'a pas de «sensation de l'estomac qui remonte». Pourquoi ?

Le description des sensation est difficile, et à ce moment là on pense à autre chose que les analyser . . . !
Pour moi la sensation était forte, et se situait au niveau des viscères et de la tête.

[Deedee81]

Pour moi la sensation était forte, et se situait au niveau des viscères et de la tête.

Dans quelle situation ?

[Amanuensis]

Le description des sensation est difficile, et à ce moment là on pense à autre chose que les analyser . . . !
Pour moi la sensation était forte, et se situait au niveau des viscères et de la tête.

De quelle situation est-il question? Si c'est les montagnes russes, je comprends, et je ne mets absolument pas en doute les sensations dans ce cas. Mon point est que ce n'est pas dû intrinsèquement à l'apesanteur.

[Et que ces comparaisons mal basées sont une belle source de confusion sur le sujet difficile qui est la pesanteur.)

Si c'est la sensation sur un trampoline, ce serait intéressant de développer. Dans mon expérience personnelle, il n'y a pas de sensation négative dans la phase de chute libre, pas plus qu'en plongeon et autres mouvements volontaires. Mais ce n'est pas le sujet.

[Amanuensis]

Je renforce ma remarque. Le sujet à la base est purement physique. Pourrait-on s'y cantonner et mettre de côté dans cette discussion l'aspect sensation, mal de mer, etc.? (La notion de pesanteur--et donc d'apesanteur--n'est pas une sensation, c'est une notion physique parfaitement mesurable par des appareils.) Si nécessaire une autre discussion peut être lancée.

[antek]

Saut dans l'eau d'une hauteur d'au moins 10 m, pieds en avant.
FIN HS

[Deedee81]

Un volontaire pour emporter un accéléromètre dans une montagne russe ? (et en parachute, et en plongeons mais là il en faut un étanche)
On aura des infos plus quantitative
(j'espère que ça intéresse aussi correli)

[mach3]

Dans les montagnes russes, on n'est pas en chute libre. On est maintenu à un wagon, lui-même maintenu sur des rails. Admettons que la forme des rails permettent tout de même à un point de wagon d'effectuer la parabole de chute, les autres points du wagon et ceux du passager, qui lui sont plus ou moins solidaires, ne suivent pas cette parabole. C'est d'autant plus marqué si on considérer un train de plusieurs wagons (le dernier wagon va accélérer alors qu'il n'est pas encore dans la pente). Comme on n'est pas en chute libre dans des montagnes russes, inutile de se demander pourquoi on ne ressent pas la même chose qu'en plongeant de 10m...

m@ch3

[Deedee81]

Salut,

On est "tiré" plus fort vers le bas. Et oui, c'est vrai, tu as raison. Un jour j'y avais été avec mon neveu et au moment de la descente, ses lunettes se sont envolées "vers le haut" (j'ai eut le bon réflexe et je les ait attrapé. J'aurais dû être joueur de baseball ). D'où l'effet plus marqué.

Bien vu.

[Amanuensis]

Nous emportons tous, en tout lieu, sauf exception pathologique, une paire d'accéléromètres trois axes.

Quand on parle de sensation (puisque comme plus ou moins anticipé, le sujet à dévié là-dessus) on parle de ces accéléromètres + la vue + la proprioception + le fond de pantalon, et surtout du travail cérébral fait à partir de ces capteurs bruts. C'est ce qui fait qu'on sort de la physique pour entrer dans le domaine du mal compris (le cerveau) et surtout du subjectif, ce qui permet à n'importe qui de participer en parlant de son expérience et en présentant des opinions. Marrant, ce genre de truc a l'air d'être critiqué dans une discussion récente dans «Vie du forum».