Mousse tombant sur la navette

[invité576543]

Bonjour,

Un petit paradoxe juste "pour le fun". Si cela a déjà été discuté, mes excuses.

Lors du dernier lancement de la navette, des débris de mousse se sont détachés. Mais, d'après la NASA, comme la navette était hors de l'atmosphère, ils ne risquaient pas de faire des dégâts sur l'orbiteur.

L'explication physique est que, si la navette est encore dans une zone d'air dense, le frottement de l'air accélère le débris, qui cogne donc plus fort l'orbiteur, d'où plus de dégâts.

Comment se fait-il que le frottement de l'air accélère le débris ? Tout le monde sait que le frottement de l'air ralentit les objets en mouvement, non?

Cordialement,

Note : L'explication n'est pas bien compliquée... Si vous trouvez cela intéressant et que vous avez l'explication, mettez là sous chiffon citron.
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[invite88ef51f0]

Salut,
Ce n'est pas tout simplement que l'air est en mouvement par rapport à la navette ?

[BioBen]

Dans le vide les deux ont presque le meme vecteur vitesse donc ca fait pas trop bobo.
S ya des frottements pas contre ca fait bobo, puisque l'un est plus freiné que l'autre ca fait une collision
C'est comme si en bagnole sur l'autoroute on avait le choix entre une collision avec une bagnole qui va à la meme vitesse que nous, dans le meme sens (ca fait qu'une petite eraflure), et la collision avec un truc qui freine devant nous (et là ca fait bobo à la voiture).

Voila pourquoi c'est moins dangereux quand on est dans le vide.
C'est la vitesse realtive entre le débris et la fusée qui compte lors de l'impact, le reste on s'en fout

[invite8ef897e4]

Salut,
...autrement dit "accélération" est un terme qui marche aussi lorsqu'on freine j'avais envie de répondre pareil

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8c514936]

Pour ceux qui n'ont pas le surligneur sous la main, votre discussion est assez surréaliste...

[invite4e5d163c]

C'est un nouveau jeu, faut avoir les bonnes lunettes...:

[invite3769023f]

Bonjour,

J'ai du mal a comprendre comment un morceau de mousse isolante de quelques centaines de grammes peut endommager la navette qui n'est quand même pas construite en carton-pâte ??

Pour reprendre l'analogie de la voiture, si on roule a 80 KmH et qu'on prend un morceau de polystyrène dans le parechoc ça fait pas bien mal.

Ou alors cette mousse a la densité du béton armé ?

[invite88ef51f0]

Tout dépend de la vitesse... Quand tu plonges dans de l'eau, depuis 1m, ça fait rien, mais depuis 20m, ça fait mal...

[invite19415392]

Les frottements qui accélèrent, c'est un vieux truc bien connu des taupins ^^

En gros, quand tu as un bignou en orbite :
Ec = G.M.m/(2.R)
Ep = - G . M . m / R
et Em = Ec + Ep = - G. Mterre . Mbignou / (2.R)

S'il y a frottement, il y a perte d'énergie ; si le bignou perd de l'énergie mécanique, c'est que R diminue.
Mais si R diminue, tu vois dans la formule de l'énergie cinétique que Ec augmente, donc que ton bignou accélère

Voilà, c'est pas plus compliqué que ça ^^

[invitee087c147]

Bonjour,

Moi aussi j'ai quand même du mal à comprendre comment un peu de mousse, meme qui va à une vitesse élevée peut détériorer une navette spatiale; je veux dire que si la navette se prend quelque chose de plus lourd que ca, elle risque d'exploser donc ça m'étonne que les ingénieurs n'ont pas construit la navette avec un matériau qui peut au moins encaisser quelques chocs...

Euh baygon jaune je ne comprend pas vraiment tes équations, je ne vois pas à quoi sont associées les lettres que tu utilises (G c'est quoi? la constante de gravitation? et M?La masse de quoi?...désolé pour mon manque de culture )

[invite19415392]

Désolé, y a eu plusieurs notations dans le même post ... Donc :
Ec = énergie cinétique
Ep = énergie potentielle
Em = énergie mécanique = énergie totale
M = Mterre = masse de la terre
m = Mbignou = masse du bignou en orbite
G est bien sûr la constante de gravitation

Ce qu'on voit, c'est qu'en orbite l'énergie potentielle est le double de l'énergie cinétique (en valeur absolue), et que l'énergie totale est négative. Si on fait diminuer encore l'énergie totale (par frottements), on va faire 'tomber' le bignou vers le sol, et même en perdant de l'énergie par frottements il en gagne plus par perte d'énergie potentielle et accélère au passage.

Si tu te représentes un objet en chute libre, il accélère malgré les frottements ; là c'est un peu pareil, les frottements font qu'il tombe un poil, donc qu'il accélère.
C'est plus clair ?

[invite19415392]

En passant, je voulais plus d'infos sur le sujet, et donc j'ai googlé en tapant "NASA mousse", quelle ne fut pas ma surprise avec le premier site - comme quoi, Google est bien mon ami, vu que ce qu'il m'a proposé était ce dont j'ai le plus besoin en ce moment

[invité576543]

En passant, je voulais plus d'infos sur le sujet, et donc j'ai googlé en tapant "NASA mousse", quelle ne fut pas ma surprise avec le premier site - comme quoi, Google est bien mon ami, vu que ce qu'il m'a proposé était ce dont j'ai le plus besoin en ce moment

Bonsoir,

Il doit pas me répondre la même chose Google... J'obtiens de la pub pour un oreiller sur un site belge!

Sinon, pour tes équations, il y aurait quand même pas mal à développer. L'énergie qui nous intéresse ici est l'énergie relative de la mousse par rapport à l'orbiteur, le reste n'est pas pertinent. C'est bien le côté relatif (et l'énergie est TOUJOURS relative) qu'il faut voir.

De fait la mousse ralentit par rapport à la Terre, mais accélère par rapport à l'orbiteur. Ce n'est pas tant que l'orbiteur n'est pas freiné par l'air (il l'est!) mais ses moteurs exercent une poussée vers le haut faisant plus que compenser le frottement de l'air. La mousse, elle, n'a plus de moteur quand elle se détache.

Sinon, pour le choc, il faut comprendre que la mousse a comme vitesse initiale par rapport à l'air la vitesse même de la navette. Le frottement visqueux est énorme. Mach 1 est atteint vers les 6 ou 7000 m. Le morceau de mousse va être fortement freiné (*), et l'orbiteur, qui ne ralentit pas, va le toucher à pas loin de Mach 1, la vitesse typique d'une balle de fusil.

Dans le vide, c'est identique au cas où la mousse tomberait de la hauteur la séparant de l'orbiteur, plus le chouia d'accélération de la navette pendant le temps de chute. La vitesse de la navette par rapport à la Terre n'intervient pas. Soit une chute de quelques dizaines de mètres au plus.

Cordialement,

(*) l'onde de choc venant de la pointe du réservoir doit jouer un rôle j'imagine, et ça doit aller aussi dans le sens d'un freinage brusque!

[invite4e5d163c]

Le bout de mousse étant très léger, il se freine extremmement vite dans l'air, et donc sa vitesse par rapport à la navette devient vite énorme => d'ou choc violent

Dans le presque-vide des hautes altitudes, il se freine presque pas aérodynamiquement car pas d'air (ou si peu) donc sa vitesse relative à la navette reste faible et le choc n'est pas violent

et pourquoi la nasa ne construit pas plus solide => c'est lourd !

Regarde les voitures de course genre Nascar. Très hautes performance, grosses vitesses, etc... Ces voitures sont très solides, rigides, pour preuve le nombre de pilotes sortis indemne de crachs déments...

La structure est en treuillis de tube, ce qui donne toute la solidité et la rigidité, mais la carrosserie n'est qu'un bout de fibre de verre qui donne la forme aérodynamique. Cette carrosserie est très fragile aux chocs et se déchire très facilement à la moindre touchette...

C'est un choix, celui d'aller vite. Pour être solide, il y a les tanks...