Un corps immobile dans un environnement mobile..

L'étude des phénomènes naturels...

Modérateur : Modérateurs

Melgo
Messages : 6
Inscription : 01/03/2007 - 10:56:21

Un corps immobile dans un environnement mobile..

Message par Melgo » 01/03/2007 - 11:03:05

en un mot:

Comment nous deplace-t-on?

Je m'explique: dans un avion se deplacant à 800km, soit environ 22m/s, qu'est ce qui explique que nous nous deplacons en même temps que l'avion?

Pourquoi lorsque l'on se desolidarise de l'habitacle (par exemple en sautant)
pourquoi ne se retrouve pas, si le saut dure une seconde, projeté 22 mètres en arrière?

C'est peutêtre une question bête, qui me fait penser aux reflexions par rapport aux scientifiques du début du siècle qui juraient que l'on serait écrasé sur le siège dans une automobile en mouvement, mais j'aimerais bien en connaitre les mécanismes :)

Merci par avance de m'éclairer :)

Avatar de l’utilisateur
Maulus
Messages : 4582
Inscription : 13/02/2007 - 12:07:12
Localisation : Epinal

Message par Maulus » 01/03/2007 - 11:21:05

newton mon cher, newton !
la pomme et la plume !

l'habitacle de l'avion te protège du vent généré par l'avance de l'avion.
l'athmosphère terrestre est visceuse.

par contre, tu sent l'accéleration de l'avion. si tu saute au moment ou l'avion fou plein gaz, tes pieds ne touchant plus l'avion, ton corps n'est plus lié et ne subit pas la meme acceleration, donc tu part en arrière et tu t'éclate contre le fond de l'avion.
tu as certainement déjà entendu parler de l'avion 0 gravité ?
c'est pareil ! l'avion ce met en chute libre et tu flotte !
meme principe, tu subit la gravité sans subire la viscosité de l'air. si tu n'était pas dans un avion qui te protège de l'air et de la vitesse de chute (saut en parachute) et bien sa ne serait pas de la 0 gravité, l'air te freine.

dans l'avion, l'air n'a aucun impact sur ton corps, c'est l'avion qui est en chute libre.

Avatar de l’utilisateur
buck
Messages : 5094
Inscription : 02/12/2006 - 13:22:55
Activité : Ingénieur
Localisation : Graz

Message par buck » 01/03/2007 - 11:26:34

pas mieux

Si tu met dans un camion des aras, si tu les fais s'envoler, le camion sera t'il plus ou moins leger? (je ne sais pas si ce pb a deja ete debattu)

sonic
Messages : 2657
Inscription : 02/05/2006 - 9:53:14
Localisation : à coté d'antarès

Message par sonic » 01/03/2007 - 11:29:30

plus léger puisque moins d'effort sur les essieux, mais le vent généré par le battement d'ailes des jolis zoiseaux, freine-t-il la progression du camion ? :fada:

Melgo
Messages : 6
Inscription : 01/03/2007 - 10:56:21

Message par Melgo » 01/03/2007 - 11:37:33

dites moi si je me trompe, mais les G mesurent l'accélération d'un corps, et n'a donc pas lieu d'être à vitesse constante.

Que l'on s'écrase contre le fond de l'avion lorsque qu'il est en pleine accélération, aucun souci, je comprends.

Mais à vitesse fixe, je ne pense pas que ce soit simplement le fait d'être protegé du vent (ou plutôt de la friction de l'air) qui t'empèche de partir en arrière, si?

Pour le problème du camion et des aras, d'accord, mais que pensez vous de mettre des ballasts d'hydrogène dans les convois ferroviaire, pour diminuer la poussée vers le sol et augmenter la vitesse?

Avatar de l’utilisateur
buck
Messages : 5094
Inscription : 02/12/2006 - 13:22:55
Activité : Ingénieur
Localisation : Graz

Message par buck » 01/03/2007 - 11:40:52

moi je dirais ca depend des cas:
si le camion est bache, pas de variation vu que les battements des ailes produisent une force de pression sur les parois (sol compris) du camion et ca doit compenser la perte

Par contre si le camion est tres ouvert ben les aras se barrent dc plus leger :-) (mais aussi la force des battements se dissipent dans la nature)

Avatar de l’utilisateur
buck
Messages : 5094
Inscription : 02/12/2006 - 13:22:55
Activité : Ingénieur
Localisation : Graz

Message par buck » 01/03/2007 - 11:44:48

Melgo a écrit : dites moi si je me trompe, mais les G mesurent l'accélération d'un corps, et n'a donc pas lieu d'être à vitesse constante.

Que l'on s'écrase contre le fond de l'avion lorsque qu'il est en pleine accélération, aucun souci, je comprends.

yep

Melgo a écrit : Mais à vitesse fixe, je ne pense pas que ce soit simplement le fait d'être protegé du vent (ou plutôt de la friction de l'air) qui t'empèche de partir en arrière, si?

ben si, dans le train aucune force ne vient te gener, l'air du wagon se deplace comme toi, et dc reste "immobile " par rapport a toi

Melgo a écrit : Pour le problème du camion et des aras, d'accord, mais que pensez vous de mettre des ballasts d'hydrogène dans les convois ferroviaire, pour diminuer la poussée vers le sol et augmenter la vitesse?

ballast d'hydrogene, c'est un peut trop explosif a mon gout
Le train avance grace aux friction qu'il a sur le sol, tu voufrait diminuer ces frictions, je ne susi pas sur qu'on y gagne en vitesse

Avatar de l’utilisateur
Maulus
Messages : 4582
Inscription : 13/02/2007 - 12:07:12
Localisation : Epinal

Message par Maulus » 01/03/2007 - 11:58:04

aucun intéret d'allèger un train. le poids est déterminant pour sa stabilité à très haute vitesse. pour l'instant les train sont "posé" sur des rails.
pour les trains à sustentation magnétique.. le poids à de l'intéret parce que plus le train est légé, moins les électro-aimants ont besoin d'être puissant et donc encombrant et gourmand en éléctricité.

Avatar de l’utilisateur
Ze Venerable
Messages : 1222
Inscription : 06/09/2006 - 2:20:41
Activité : Autre

Message par Ze Venerable » 01/03/2007 - 13:04:57

Salut!

Finalement simplement avec F=ma dans un référentiel Galiléen (et en supposant que la Terre en est un), on retrouve toutes ces observations (la seule difficulté est de faire correctement le bilan des forces)

Pour le train on peut supposer que si il est plus léger alors certains fottements (genre au niveau des essieux) seront diminués.
Par contre il n'y a pas de frottements entre les roues et les rails

Avatar de l’utilisateur
cyrille
Messages : 835
Inscription : 26/11/2006 - 20:06:00
Localisation : Bordeaux

Message par cyrille » 01/03/2007 - 13:17:14

Pour le train le but c est d'avoir une loco tres tres lourde.

La raison est simple: le coeff de frottement roue/rail égal a 0,15

Si ta loco pese 100 tonnes elle ne peut exercer un effort de traction de 0,15x100=15 tonnes.

Comme masse totale du train x acceleration = Force de traction de ta locoo, si tu veux une bonne acceleration et donc atteindre la vitesse de croisiere raisonnablement vite il faut une force de traction elevé et donc une loco lourde. Quand aux wagons, ils ont naturellement un poids suffisant pour rester dans les rails. n fait ce qui est important c est la forme des roues

Avatar de l’utilisateur
cyrille
Messages : 835
Inscription : 26/11/2006 - 20:06:00
Localisation : Bordeaux

Message par cyrille » 01/03/2007 - 13:30:27

pour l'avion, ce qu'il faut comprendre c est que quand l avion accelere (je parle pas des petites variation de vitesse mais du decollage atterissage) tu est attaché au siege, par consequent, toi et l'avion ne formez qu un seul corps (du point de vue physique) a la fin du decollage l avion se fout en vitesse de croisiere ( disons 900 km/h)
Donc toi et l'avion avez une vitesse de 900 km/h par rapport au sol mais toi par rapport a l avion tu as une vitesse nulle

coup de folie: tu ouvres la porte et tu sautes (pour simplifier on neglige le frottement de l air mais ceci n a pas trop d'importance, ca va simplifier les calculs mais le raisonnement reste correct).
Donc quand tu saute de l'avion, ,tu as la meme vitesse que l'avion a savoir une vitesse horizontale de 900 km/h. La gravité t attire vers le sol mais n'influe pas sur ta vitesse horizontale

Au moment ou tu t eclate sur le sol, ta vitesse horizontale est toujours égale a celle de l'avion: 900km/h

donc pendant toute ta chute, tu as parcouru autant de distance que l'avion
. C'est la raison pour laquelle tu toucheras le sol a la verticale de l'avion. (c est sympa ca fait un spectacle pour les passagers :D )


Mais ou est passé le frottement de l'air? En fait celui si te freine donc tu ne toucheras pas le sol a la verticale de l'avion sauf si l avion est tres bas.

Pour une altitude pas trop elevee, le frottement est négligable, c est pour ca que quand on voit un gars sauter en parachute, on le voit pendant pas mal de temps a la verticale de l'avion, ce qui est sympa pour filmer les souyts en parachute

sonic
Messages : 2657
Inscription : 02/05/2006 - 9:53:14
Localisation : à coté d'antarès

Message par sonic » 01/03/2007 - 14:52:15

cyrille a écrit :...
Donc quand tu saute de l'avion, ,tu as la meme vitesse que l'avion a savoir une vitesse horizontale de 900 km/h. La gravité t attire vers le sol mais n'influe pas sur ta vitesse horizontale

Au moment ou tu t eclate sur le sol, ta vitesse horizontale est toujours égale a celle de l'avion: 900km/h

donc pendant toute ta chute, tu as parcouru autant de distance que l'avion
. C'est la raison pour laquelle tu toucheras le sol a la verticale de l'avion. (c est sympa ca fait un spectacle pour les passagers :D )
...


comment peut on avoir la même distance parcourue ???
900 km à "l'horizontale" et 900 km en "diagonale", ça donne pas un triangle rectangle, donc le point de chute n'est pas à la verticale de l'avion...(ou alors j'oublie que l'avion décrit une courbe et non une droite)

Avatar de l’utilisateur
Maulus
Messages : 4582
Inscription : 13/02/2007 - 12:07:12
Localisation : Epinal

Message par Maulus » 01/03/2007 - 14:56:04

si c'est logique sans frottement de l'air...
le sauteur en parachute va plus vite que l'avion puisqu'en plus d'aller à 900km/h vers l'avant, il chute.

mais bon, l'air, c'est dense :)

Avatar de l’utilisateur
cyrille
Messages : 835
Inscription : 26/11/2006 - 20:06:00
Localisation : Bordeaux

Message par cyrille » 01/03/2007 - 14:59:49

il va pas plus vite sans frottement puisqu il n'a aucun effort qui le pousse vers l'avant (en horizontal)

Seule la gravité s'exerce sur lui, il ne peut donc varier sa vitesse que vers le bas
Par contre sa vitesse horizontale reste constante (sans frottement)

sonic
Messages : 2657
Inscription : 02/05/2006 - 9:53:14
Localisation : à coté d'antarès

Message par sonic » 01/03/2007 - 15:00:48

oui je comprend pour le frottement de l'air...mais oublions.

c'est la géométrie que je ne pige pas...d'accord, la vitesse horizontale n'est pas affectée par la gravité, mais alors c'est la vitesse de la chute qui fait qu'on va plus vite que ces 900 km/h, sinon, c'est pas possible à vitesse égale, de tomber à la perpendiculaire...j'ai à peu près bon ? :fada:

Avatar de l’utilisateur
cyrille
Messages : 835
Inscription : 26/11/2006 - 20:06:00
Localisation : Bordeaux

Message par cyrille » 01/03/2007 - 15:02:37

@ sonic

Pas 900 km/h en diagonale mais en horizontale. la composante horizontale est et restera 900 km/h

Par contre il gagne de la vitesse verticale donc "en diagonale" il va a plus de 900 km/h
mais seule la composante horizontale de la vitesse va déterminer l'endroit d impact au sol

sonic
Messages : 2657
Inscription : 02/05/2006 - 9:53:14
Localisation : à coté d'antarès

Message par sonic » 01/03/2007 - 15:06:37

d'accord, c'est ce que j'ai cru comprendre, sauf dans ton premier post (que j'ai mal lu).

par contre, on a parcouru d'avantage de distance que l'avion alors, et non autant.

Avatar de l’utilisateur
Maulus
Messages : 4582
Inscription : 13/02/2007 - 12:07:12
Localisation : Epinal

Message par Maulus » 01/03/2007 - 15:22:03

oui plus de distance et plus de vitesse puisque la résultante de deux vitesses qui s'additionnent.

par contre, dans l'hypothèse d'une athmosphère vide,
1. tu va plus vite que l'avion (puisqu'en plus tu chute), mais tu t'ecrase à sa verticale
2. ton accélération verticale est constante et infinie (enfin disons, jusqu'a se que tu fasse un gros trou dans le sol :D )

édit: un corps d'homme inerte de 70kg chute -environ- à 250km/h

sonic
Messages : 2657
Inscription : 02/05/2006 - 9:53:14
Localisation : à coté d'antarès

Message par sonic » 01/03/2007 - 15:26:15

ok, ça rentre bien dans mon ignorante logique ...

(c'est plus simple sans frottement quand même:D )

Avatar de l’utilisateur
cyrille
Messages : 835
Inscription : 26/11/2006 - 20:06:00
Localisation : Bordeaux

Message par cyrille » 01/03/2007 - 15:28:23

oui on va plus vite car on additionne la compo verticale et horizontale

on ne va pas plus vite horizontalement que l avion donc on s ecrase a sa verticale

fais un petit dessin tu verra ca marche

@ maulus: acceleration constante : g=9,81m/s² mais pas infinie
par contre c est la vitesse qui pourrait devenir infinie(si altitude infinie) mais les cailloux remettent les choses en ordre ;)

Avatar de l’utilisateur
Maulus
Messages : 4582
Inscription : 13/02/2007 - 12:07:12
Localisation : Epinal

Message par Maulus » 01/03/2007 - 16:07:03

a oui, me suis trompé, je voulais parler de la vitesse infinie du à l'accéleration constante de la gravité terrestre :) en effet :D

et puis la gros splatch de la fin de l'histoire :D :D

sonic
Messages : 2657
Inscription : 02/05/2006 - 9:53:14
Localisation : à coté d'antarès

Message par sonic » 01/03/2007 - 16:58:49

est-ce qu'on explose en plusieurs morceaux ou simplement on fini en bouillie en arrivant au sol ?


:cache:

Victor
Messages : 17542
Inscription : 05/06/2006 - 21:30:44
Activité : Retraité

Message par Victor » 01/03/2007 - 18:35:17

Dites donc vous là si il y a pas d'air l'avion peut pas voler il s'appuie aussi sur l'air Non ? puis les moteurs sont là pour compenser le frottement de l'air...

Avatar de l’utilisateur
T]osh`iki
Messages : 176
Inscription : 23/08/2006 - 15:44:14

Message par T]osh`iki » 01/03/2007 - 18:37:19

bonne question sonic n'empêche.
Je pencherais plutot pour la bouillie mais sait on jamais.

Avatar de l’utilisateur
cyrille
Messages : 835
Inscription : 26/11/2006 - 20:06:00
Localisation : Bordeaux

Message par cyrille » 01/03/2007 - 18:45:30

excellente remarque Victor. Mais en fait on neglige le frottement de l air pour le type qui saute parce qu il est petit (par rapport a l avion)

si on tient compte de l air pour le type et bien on demondre grace a une joli equation differentiel que il perd de la vitesse horizontale et que la gravité n'est plus la seule force mais qu il y a un effort de resistance de l air opposé au mouvement du bonhomme

mais même avec les frottement, le type a une vitesse horizontale qui decroit avec le temps, mais a moins de sauter de tres haut il a une vitesse a composante horizontale non nul a l impact

Répondre