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 Pourquoi avons nous les pied sur terre ?

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StrangQuark
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MessageSujet: Pourquoi avons nous les pied sur terre ?   Mar 13 Mar 2007 - 11:57

Bonjour à tous,
J'ai un petit souci avec ces histoires de référenciel "supposé galilèen", et tout ce qui va avec. Ma question la voici :
Tous le monde sait que l'orbite géostationnaire se situe à 36 000km d'altitude. Ainsi sur cette orbite un corps à la bonne vitesse ce mettera à tourner synchrone avec la rotation de la terre.
Nous, avec nos pieds sur terre tournons aussi synchrone avec la terre alors que nous ne sommes pas sur l'orbite géostationnaire. Pourquoi ?

En effet, on peut calculer que la vitesse nécessaire pour tourner en rond sur un orbite au niveau de la terre est de : mV²/R = m.g.
Soit : V=racine(g.R)=racine(9.81*6400000) = 7924 m.s-1
Alors que la vitesse de rotation au niveau de l'équateur est de :
V=2*pi*R/T=2*3.14*6400000/(24*60*60) = 425 m.s-1

La différence est énorme, et c'est surement pour ça que lorsque l'on saute on retombe sur terre. Car si la terre tourner à 7924 m.s-1 en sautant nous changerions d'orbite !!! Mais comment se fait il que cette différence ne soit pas plus visible, Par exemple, pourquoi n'y a t'il pas de fort vent. Bref, quelque chose me chiffonne dans tout ça, si vous pouviez me donner une réponse. Pourquoi tous tournent synchrone avec la terre (même l'atmosphère) alors que cette différence est très significative ? Gnu ?!
Merci d'avance Petit sourire
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MessageSujet: Re: Pourquoi avons nous les pied sur terre ?   Mar 13 Mar 2007 - 13:14

StrangQuark a écrit:
Bonjour à tous,
J'ai un petit souci avec ces histoires de référenciel "supposé galilèen", et tout ce qui va avec. Ma question la voici :
Tous le monde sait que l'orbite géostationnaire se situe à 36 000km d'altitude. Ainsi sur cette orbite un corps à la bonne vitesse ce mettera à tourner synchrone avec la rotation de la terre.
Nous, avec nos pieds sur terre tournons aussi synchrone avec la terre alors que nous ne sommes pas sur l'orbite géostationnaire. Pourquoi ?

En effet, on peut calculer que la vitesse nécessaire pour tourner en rond sur un orbite au niveau de la terre est de : mV²/R = m.g.
Soit : V=racine(g.R)=racine(9.81*6400000) = 7924 m.s-1
Alors que la vitesse de rotation au niveau de l'équateur est de :
V=2*pi*R/T=2*3.14*6400000/(24*60*60) = 425 m.s-1



En effet, une orbite géostationnaire est synchrone avec la rotation terrestre. Les deux ont la même période (24 heures), mais les deux n'ont pas le même périmètre parcouru par rapport au centre de la Terre. La synchronisation spécifie un temps identique, mais une distance parcourue différente si les deux points (équateur et orbite) ne sont pas à la même altitude. Ce n'est pas sorcier...



Citation :

La différence est énorme, et c'est surement pour ça que lorsque l'on saute on retombe sur terre.

N'importe quoi... Il faut une vitesse initiale uniforme de 11,2 km/s pour qu'on ne retombe plus jamais sur Terre si on sautait. Sceptique

Citation :

Car si la terre tourner à 7924 m.s-1 en sautant nous changerions d'orbite !!! Mais comment se fait il que cette différence ne soit pas plus visible, Par exemple, pourquoi n'y a t'il pas de fort vent. Bref, quelque chose me chiffonne dans tout ça, si vous pouviez me donner une réponse. Pourquoi tous tournent synchrone avec la terre (même l'atmosphère) alors que cette différence est très significative ? Gnu ?!
Merci d'avance Petit sourire

Il n'y a pas de vent c'est tout à fait normal, parce que l'atmosphère terrestre tourne à la même vitesse que le sol terrestre, mais il existe cependant des mouvements nommés force de Coriolis.
L'essentiel de la densité de l'air se concentre les 40 premiers km d'altitude par rapport au sol terrestre, et l'extrême limite de l'air raréfié est voisine de 200 km. C'est la raison pour laquelle les satellites sont tous placés sur des orbites supérieures à 200 ou 300 km.

On va simplifier. Tu te concentres inutilement sur le concept de vitesse orbitale qui est le rapport d'une distance parcourue sur une unité de temps. Le sol terrestre et les satellites géostationnaires ont la même vitesse angulaire, elle est de 1/13751 radian par seconde, ou 4,3 millième de radian par minute.

_________________
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« On ne sait que lorsqu'on sait peu, avec le savoir croît le doute. » (Goethe)
« La qualité d’une expérience se mesure au nombre de théories qu’elle fait tomber. »
« Oser savoir en utilisant sa raison critique c’est le fondement de notre modernité, cela reste la condition de son avenir.» (Emmanuel Kant)
« Seul a un caractère scientifique ce qui peut être réfuté. Ce qui n'est pas réfutable relève de la magie ou de la mystique. » (Karl Popper)
« Une théorie est scientifique si et seulement si elle susceptible d'être réfutée ; elle n'est pas vraie, mais tout au plus admise provisoirement. » (Karl Popper)
« Toute connaissance accessible doit être atteinte par des méthodes scientifiques ; et ce que la science ne peut pas découvrir, l'humanité ne peut pas le connaître. » (Bertrand Russell)
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StrangQuark
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MessageSujet: Re: Pourquoi avons nous les pied sur terre ?   Mar 13 Mar 2007 - 16:30

Citation :
La synchronisation spécifie un temps identique, mais une distance parcourue différente si les deux points (équateur et orbite) ne sont pas à la même altitude. Ce n'est pas sorcier...
Ce n'est pas ma question.
Citation :
Le sol terrestre et les satellites géostationnaires ont la même vitesse angulaire, elle est de 1/13751 radian par seconde, ou 4,3 millième de radian par minute.
D'accord bon je peux reformuler mon problème ainsi :
L'orbite d'altitude zéro n'a pas de la même vitesse angulaire que le sol lui même !!!
Je rappelle que les vitesses précédement calculées concerne :
La vitesse de la terre à l'équateur : 425m.s-1
Et la vitesse de l'orbite situé au niveau du vol : 7924m.s-1. Ce n'est pas la vitesse de l'orbite géostationnaire.

Citation :
Citation :
La différence est énorme, et c'est surement pour ça que lorsque l'on saute on retombe sur terre.
Pulsar :
N'importe quoi... Il faut une vitesse initiale uniforme de 11,2 km/s pour qu'on ne retombe plus jamais sur Terre si on sautait.
Désolé mais ça n'est pas "n'importe quoi", tu m'as mal compris. Assure toi d'avoir bien lu avant de lancer des "N'importe quoi...".
Déjà ce n'est pas parce que l'on ne retombe jamais sur terre que nous avons échapé à son attraction gravitationnel. Tu parle de vitesse de libération et moi pas du tout, aucun rapport.
Alors reprenons, c'est parce que cette différence existe (entre vitesse de rotation et vitesse de l'orbite d'altitude nulle) que nous resentons la gravité. Et je m'en explique, nous savons que nous pesons moins lourd à l'équateur qu'au pôle. Pourquoi ? Car la vitesse de rotation de la terre au pôle et nulle. La vitesse est non nulle à l'équateur, cette vitesse non nulle produit un force centripète qui diminue légèrement la pesanteur. Si la terre tourner à une vitesse telle qu'à l'équateur on n'est une vitesse de 7924 m.s-1 (ce qui correspond à une journée de 1h25min, et qui correspond aussi à la vitesse sur l'orbite d'altitude nulle) alors à l'équateur la force centripéte serait égale et opposé à la gravité. Les gens seraient en état d'apesanteur. Si ils partaient du pôle il sentiraient une force de pesanteur de 9.81 m.s-² progressivement annulé à l'équateur. C'est donc bien cette différence qui explique la sensation de gravité, car comme je viens de le démontrer si elle n'existe pas nous sommes en apesanteur. D'ou ma phrase :
Citation :
La différence est énorme, et c'est surement pour ça que lorsque l'on saute on retombe sur terre.
Car si cette différence n'existait pas nous serions en apesanteur.

Citation :
Il n'y a pas de vent c'est tout à fait normal, parce que l'atmosphère terrestre tourne à la même vitesse que le sol terrestre, mais il existe cependant des mouvements nommés force de Coriolis.
L'essentiel de la densité de l'air se concentre les 40 premiers km d'altitude par rapport au sol terrestre, et l'extrême limite de l'air raréfié est voisine de 200 km. C'est la raison pour laquelle les satellites sont tous placés sur des orbites supérieures à 200 ou 300 km.
D'accord les fluides proche de la terre se déplacent à la même vitesse qu'elle grâce au frottement. Les couches du dessus suivent celle du dessous grâce au frottement et ainsi de suite.
Question : Les couches très hautes de gaz (à 200 - 300 km) ont elles des vitesses proche de l'orbite équivalente à leur altitude ou bien une vitesse angulaire égale à celle de la terre, ou un compromis des deux ?
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MessageSujet: Re: Pourquoi avons nous les pied sur terre ?   Mar 13 Mar 2007 - 20:26

Citation :

Ce n'est pas ma question.
Citation :
Le sol terrestre et les satellites géostationnaires ont la même vitesse angulaire, elle est de 1/13751 radian par seconde, ou 4,3 millième de radian par minute.
D'accord bon je peux reformuler mon problème ainsi :
L'orbite d'altitude zéro n'a pas de la même vitesse angulaire que le sol lui même !!!


Tu prétends que la vitesse angulaire n'est pas la même ? La rotation terrestre effectue un tour complet de 360 degrés sur un intervalle de 24 heures. Un satellite géostationnaire effectue une orbite complète en 24 heures, la vitesse angulaire est pourtant la même. J'ai parlé de mouvement de rotation terrestre par rapport à l'axe de rotation, et d'orbite géostationnaire par rapport au centre de la Terre, or puisque la Terre et le satellite géostationnaire ont la même période et la même vitesse angulaire, leur mouvement relatif du satellite par rapport au sol terrestre qui tourne est nul, car synchrone...

Citation :

Je rappelle que les vitesses précédement calculées concerne :
La vitesse de la terre à l'équateur : 425m.s-1
Et la vitesse de l'orbite situé au niveau du vol : 7924m.s-1. Ce n'est pas la vitesse de l'orbite géostationnaire.


La vitesse tourne sur elle-même par rapport à son axe à une vitesse d'environ 464 m/s.

Ne pas confondre vitesse de corps orbital et vitesse de rotation de la planète mère. Voir plus bas...

Citation :
La différence est énorme, et c'est surement pour ça que lorsque l'on saute on retombe sur terre.
Citation :

Pulsar :
N'importe quoi... Il faut une vitesse initiale uniforme de 11,2 km/s pour qu'on ne retombe plus jamais sur Terre si on sautait.
Désolé mais ça n'est pas "n'importe quoi", tu m'as mal compris. Assure toi d'avoir bien lu avant de lancer des "N'importe quoi...".


Essaie de t'exprimer avec précision. Je répondais tel que tu l'as écrit.
Les autres lecteurs auront risqué d'avoir compris comme je l'ai compris moi-même. Essaie cependant de faire un effort en orthographe, la lecture en sera plus agréable et plus claire.

Citation :

Déjà ce n'est pas parce que l'on ne retombe jamais sur terre que nous avons échapé à son attraction gravitationnel. Tu parle de vitesse de libération et moi pas du tout, aucun rapport.


Tu parlais pourtant de sauter et de retomber sur Terre et je m'étais attardé sur cette vue.

Citation :


Alors reprenons, c'est parce que cette différence existe (entre vitesse de rotation et vitesse de l'orbite d'altitude nulle) que nous resentons la gravité.



La gravité est propre à l'attraction entre la masse de la Terre et du corps et n'a rien à voir avec les vitesses orbitales. A moins que tu veuilles nous parler d'accélération causée par la force centrifuge. Il faut être plus clair.



Citation :



Et je m'en explique, nous savons que nous pesons moins lourd à l'équateur qu'au pôle. Pourquoi ? Car la vitesse de rotation de la terre au pôle et nulle. La vitesse est non nulle à l'équateur, cette vitesse non nulle produit un force centripète qui diminue légèrement la pesanteur.


La vitesse de rotation de la Terre varie en effet selon le lieu de la latitude.
Cette vitesse de rotation par rapport à l'axe de la Terre est nulle aux pôles et maximale à l'équateur. La force centrifuge provoque un léger renflement au niveau de l'équateur, c'est assez visible pour la planète Jupiter qui présentent des pôles aplatis parce que Jupiter tourne sur elle-même en 9 heures environ.


Citation :




Si la terre tourner à une vitesse telle qu'à l'équateur on n'est une vitesse de 7924 m.s-1 (ce qui correspond à une journée de 1h25min, et qui correspond aussi à la vitesse sur l'orbite d'altitude nulle) alors à l'équateur la force centripéte serait égale et opposé à la gravité. Les gens seraient en état d'apesanteur. Si ils partaient du pôle il sentiraient une force de pesanteur de 9.81 m.s-² progressivement annulé à l'équateur. C'est donc bien cette différence qui explique la sensation de gravité, car comme je viens de le démontrer si elle n'existe pas nous sommes en apesanteur. D'ou ma phrase :
Citation :
La différence est énorme, et c'est surement pour ça que lorsque l'on saute on retombe sur terre.
Car si cette différence n'existait pas nous serions en apesanteur.


Donc il faut bien comprendre que le sujet qui aborde la vitesse de rotation qui équilibre la force de gravité avec la force centrifuge n'a rien à voir avec le sujet qui traitait sur l'orbite géostationnaire.

Je fais les calculs sur l'opposition entre gravité et force centrifuge.
v² = GM/R donne 7921 m/s comme vitesse critique de rotation.
Tu parles d'orbite d'altitude nulle et ce point doit être éclairci.
As-tu entendu parler de la limite de Roche ? C'est le point précis d'une altitude à laquelle les effets de marées excèdent la résistance physique des composants du satellite (ou de l'astre) qui gravite autour de la planète. En-deça d'une altitude non nulle, tout corps est brisé, c'est le cas notamment des anneaux de Saturne, causés par des corps qui ont franchi la limite de Roche.

La gravitation est causée par la masse de la Terre. Bien évidemment, personne n'est en lévitation à l'équateur, les habitants de ces régions peuvent témoigner. Soyons sérieux.


Citation :

D'accord les fluides proche de la terre se déplacent à la même vitesse qu'elle grâce au frottement. Les couches du dessus suivent celle du dessous grâce au frottement et ainsi de suite.
Question : Les couches très hautes de gaz (à 200 - 300 km) ont elles des vitesses proche de l'orbite équivalente à leur altitude ou bien une vitesse angulaire égale à celle de la terre, ou un compromis des deux ?


En haute altitude, l'air est raréfié, il est vain de parler de déplacement de couches gazeuses.

En outre, l'air est en contact avec la Terre et peut être considéré comme faisant partie de la Terre. Les satellites, eux, sont distincts du corps autour duquel ils gravitent, lorsque l'altitude est supérieure à zéro, et d'autant plus que la planète est dotée d'une atmosphère. C'est la toute la différence. Tout point situé à l'altitude zéro n'est plus considéré comme une orbite mais comme faisant partie de l'astre autour duquel les corps orbitent !

Qu'est-ce qu'une orbite ? C'est une ellipse autour d'une planète comme la Terre, dont la trajectoire fermée ne coupe pas le sol de la planète mère, car sinon ce n'est plus une orbite. Une orbite stable (comme l'orbite géostationnaire) est l'équilibre entre force de gravité et force centrifuge, et tout astronaute dans un satellite placé sur cette orbite serait en apesanteur. Plus haut on a évoqué la limite où la force centrifuge dominerait la gravité à cause d'une vitesse de rotation élevée, l'équilibre entre ces forces correspond à celui existant dans les orbites stables, mais ces points ne sont pas à confondre puisque l'altitude zéro n'est pas par définition une orbite. Un corps orbital ne peut pas être en même temps le corps autour duquel il gravite.

Pour terminer, j'insiste sur le fait que la masse est la cause de la gravité.

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« La qualité d’une expérience se mesure au nombre de théories qu’elle fait tomber. »
« Oser savoir en utilisant sa raison critique c’est le fondement de notre modernité, cela reste la condition de son avenir.» (Emmanuel Kant)
« Seul a un caractère scientifique ce qui peut être réfuté. Ce qui n'est pas réfutable relève de la magie ou de la mystique. » (Karl Popper)
« Une théorie est scientifique si et seulement si elle susceptible d'être réfutée ; elle n'est pas vraie, mais tout au plus admise provisoirement. » (Karl Popper)
« Toute connaissance accessible doit être atteinte par des méthodes scientifiques ; et ce que la science ne peut pas découvrir, l'humanité ne peut pas le connaître. » (Bertrand Russell)
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MessageSujet: Re: Pourquoi avons nous les pied sur terre ?   Mer 14 Mar 2007 - 16:46

Citation :
Citation :
D'accord bon je peux reformuler mon problème ainsi :
L'orbite d'altitude zéro n'a pas de la même vitesse angulaire que le sol lui même !!!
Tu prétends que la vitesse angulaire n'est pas la même ? La rotation terrestre effectue un tour complet de 360 degrés sur un intervalle de 24 heures. Un satellite géostationnaire effectue une orbite complète en 24 heures, la vitesse angulaire est pourtant la même. J'ai parlé de mouvement de rotation terrestre par rapport à l'axe de rotation, et d'orbite géostationnaire par rapport au centre de la Terre, or puisque la Terre et le satellite géostationnaire ont la même période et la même vitesse angulaire, leur mouvement relatif du satellite par rapport au sol terrestre qui tourne est nul, car synchrone...
C’est vrai, je n’ai jamais dis le contraire, je dois mal m'exprimé, ou l'orthographe empêche réellement toute possibilité d'échange (à moins que ce ne soit autre chose). Je parle de la différence entre la vitesse de la terre, et la vitesse de l'orbite qui correspond à une altitude nulle. Et pas de la différence entre vitesse angulaire de la terre et celle de l’orbite géostationnaire. Je crois que maintenant c'est clair ?
Quand je dis « l’orbite d'altitude zéro n'a pas de la même vitesse angulaire que le sol lui même » je parle de la vitesse de la terre à l’équateur (425m.s-1), et de la vitesse correspondant à une orbite d’altitude nulle par rapport à la mer (7924m.s-1). Ces vitesses sont bien différentes. Tu as toi même calculer une vitesse pour l’opposition de la force centrifuge et de la gravité et tu as obtenue la même 7921m.s-1, si ces deux force se compense l’accélaration radial deviens nulle, et la vitesse radiale aussi (suivant les condition initial), ce qui fait que la vitesse que tu as calculer, c’est aussi la vitesse qui serait sur une orbite d’altitude nulle.
Tu me demande de préciser ce que j’entend par « orbite d’altitude nulle », ce serait l’orbite d’un corps situé à une distance de 6400 km du centre de la terre. Le rayon de la terre est de 6400 km, donc c’est l’orbite d’un corps situé à la surface de la terre, donc à une altitude de zéro par rapport à la mer, d’ou le nom « orbite d’altitude zéro ». Es-ce clair ?

Sinon je conviens tout à fait que l'orbite géostationnaire est la seul orbite synchrone avec la rotation terrestre, d'ou son nom. Mais ce n'est pas ce dont je parle. Je n’ai parlé qu’une fois de l'orbite géostationnaire, dans mon premier message en disant justement :
Citation :
Tous le monde sait que l'orbite géostationnaire se situe à 36 000km d'altitude. Ainsi sur cette orbite un corps à la bonne vitesse se mettra à tourner synchrone avec la rotation de la terre.
Nous, avec nos pieds sur terre, tournons aussi synchrone avec la terre alors que nous ne sommes pas sur l'orbite géostationnaire. Pourquoi ?
Cette phrase était là pour simplement illustré mon problème, pour mettre en relief (sans calcul) que l’orbite d’altitude nulle aurait une vitesse différente que la rotation de la terre, car sinon, se serait cette orbite (d’altitude nulle) qui serait l’orbite géostationnaire, alors que tout le monde sait que ce n’est pas le cas.

J’espère qu’il n’y a plus d’ambiguïté sur tout ça, maintenant tu vois mieux ce que représente les deux vitesse : 425 m.s-1 pour la vitesse de rotation de la terre à l'équateur, et 7924 (ou 7921 m.s-1 que tu as calculer) vitesse de l'orbite à l'altitude zéro.
Tu me demande :
Citation :
Donc il faut bien comprendre que le sujet qui aborde la vitesse de rotation qui équilibre la force de gravité avec la force centrifuge n'a rien à voir avec le sujet qui traitait sur l'orbite géostationnaire.
Oui et non, dans le cas ou la terre tournerait à une vitesse de 7924m.s-1 l'équilibre serait réaliser entre force centrifuge et gravité dans ce cas l’orbite géostationnaire serait l’orbite d’altitude nulle, car cette orbite a une vitesse de 7924 m.s-1. Dans ce cas particulier, ou la terre tournerait sur elle même en 1h25, l’orbite géostationnaire serait l’équateur. Mais ce n’est pas le propos, bien que tout cela permette d’illustrer la même chose, à savoir :

Comment se fait il que tous tourne synchrone avec la terre, alors que seul l’orbite géostationnaire tourne effectivement synchrone et que cette dernière n’est pas du tout sur terre.
Pulsar a apporté un élément de réponse en disant :
Citation :
En outre, l'air est en contact avec la Terre et peut être considéré comme faisant partie de la Terre. Les satellites, eux, sont distincts du corps autour duquel ils gravitent, lorsque l'altitude est supérieure à zéro, et d'autant plus que la planète est dotée d'une atmosphère. C'est la toute la différence. Tout point situé à l'altitude zéro n'est plus considéré comme une orbite mais comme faisant partie de l'astre autour duquel les corps orbitent !

Mais alors si je comprend bien, l’atmosphère tourne avec la terre, certes on le constate il n’y a pas de vent de 7924 - 425 m. Mais pourquoi ? Je pense que c’est du au frottement qui entraîne les couches d’air à suivre la terre. Très bien. Ce qui explique pourquoi nous même tournons synchrone avec cette ensemble. Es tu d’accord avec l’idée que les frottements sont responsable de cela ? Car je ne vois aucun autre phénomène pouvant expliquer cela.

Il serait intéressant de savoir si les gaz de très hautes altitudes se comportent comme des corps en orbite ou plutôt de manière solidaire à l’ensemble. Car cela permettrait de déterminer le profil de vitesse angulaire en fonction de l’altitude en tenant compte de la viscosité de l’air. Ce profil serait constant si toutes l’atmosphère reste solidaire, ou bien en croissance progressive jusqu'à une valeur proche de celle de l’orbite à l’altitude considérée.

Tu as raison de préciser que la gravité est causé par la masse :
Citation :
Alors reprenons, c'est parce que cette différence existe (entre vitesse de rotation et vitesse de l'orbite d'altitude nulle) que nous resentons la gravité.
Citation :
La gravité est propre à l'attraction entre la masse de la Terre et du corps et n'a rien à voir avec les vitesses orbitales. A moins que tu veuilles nous parler d'accélération causée par la force centrifuge. Il faut être plus clair.
C’est cela la compétition entre centrifuge et gravité, si l’une est égale à l’autre, alors pas de sensation de gravité. Un corps en orbite est en apesanteur alors qu’il est dans le champs de gravitation. Je parle de la sensation de gravité causer par la différence, et non de la cause de la gravité. Mais je crois que tu avais compris.

J’espère mettre fait comprendre. Je pense que c’est en grande partie de ma faute, mon style est lourd et indigeste, pourtant je fais de mon mieux. A l’avenir j’essaierais de faire encore mieux. Sinon, assurez vous d’avoir bien compris mon message avant d’y répondre, je préfère que l’on me demande de clarifier les points pas clair, plutôt que de répondre que je dis n’importe quoi, et qu’il faille par la suite des messages très long et difficile pour parvenir à s’entendre.

P.S : J'ai posté force centripète dans mes précédent messages, je me suis rendu compte dans les messages de Pulsar que j’avais inverser avec forces centrifuges, il serait bien de changer cela.
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MessageSujet: Re: Pourquoi avons nous les pied sur terre ?   Mer 14 Mar 2007 - 19:27

StrangQuark a écrit:

C’est vrai, je n’ai jamais dis le contraire, je dois mal m'exprimé, ou l'orthographe empêche réellement toute possibilité d'échange (à moins que ce ne soit autre chose).

Par exemple, quand on lit le mot "et" à la place du mot "est", ça rend tes phrases difficiles à lire. Tu devrais essayer de faire un effort. Mais l'orthographe n'est pas le seul fond du problème, le problème est celui de la clarté du vocabulaire. Tu peux prendre ton temps pour t'exprimer.

Citation :

Je parle de la différence entre la vitesse de la terre, et la vitesse de l'orbite qui correspond à une altitude nulle. Et pas de la différence entre vitesse angulaire de la terre et celle de l’orbite géostationnaire. Je crois que maintenant c'est clair ?



Pour être très clair, tu parles de vitesse DE ROTATION de la Terre, et de vitesse orbitale à l'altitude zéro.

Citation :


Quand je dis « l’orbite d'altitude zéro n'a pas de la même vitesse angulaire que le sol lui même » je parle de la vitesse de la terre à l’équateur (425m.s-1), et de la vitesse correspondant à une orbite d’altitude nulle par rapport à la mer (7924m.s-1). Ces vitesses sont bien différentes.



Les vitesse angulaires sont les mêmes seulement si on inclut le cas de l'orbite géostationnaire. Ces vitesses sont différentes dans le cas présent. Je pensais que tu abordais l'orbite géostationnaire sous une autre vue.

Citation :


Tu as toi même calculer une vitesse pour l’opposition de la force centrifuge et de la gravité et tu as obtenue la même 7921m.s-1, si ces deux force se compense l’accélaration radial deviens nulle, et la vitesse radiale aussi (suivant les condition initial), ce qui fait que la vitesse que tu as calculer, c’est aussi la vitesse qui serait sur une orbite d’altitude nulle.


La vitesse critique de rotation à laquelle la force centrifuge devient égale à celle de la gravité est bien de 7921 m/s, nous sommes d'accord. A cette vitesse, voire même en-deça, la planète explose en morceaux qui sont répandus dans l'espace. Cette vitesse correspond en effet à une orbite d'altitude zéro, mais il est impropre de parler d'orbite à l'altitude nulle car l'orbite fait partie de la planète, et ce n'est donc plus une orbite.


Citation :


Tu me demande de préciser ce que j’entend par « orbite d’altitude nulle », ce serait l’orbite d’un corps situé à une distance de 6400 km du centre de la terre. Le rayon de la terre est de 6400 km, donc c’est l’orbite d’un corps situé à la surface de la terre, donc à une altitude de zéro par rapport à la mer, d’ou le nom « orbite d’altitude zéro ». Es-ce clair ?


Le rayon terrestre à l'équateur est d'environ 6378 km, on est d'accord.
Mais comme l'orbite d'altitude zéro (par rapport au sol) correspond à une orbite de rayon égal à celui de la Terre (par rapport au centre de la Terre). Un satellite est par définition physiquement distinct de l'astre autour duquel il tourne. Altitude zéro = pas d'orbite.

Citation :


Sinon je conviens tout à fait que l'orbite géostationnaire est la seul orbite synchrone avec la rotation terrestre, d'ou son nom. Mais ce n'est pas ce dont je parle. Je n’ai parlé qu’une fois de l'orbite géostationnaire, dans mon premier message en disant justement :
Citation :
Tous le monde sait que l'orbite géostationnaire se situe à 36 000km d'altitude. Ainsi sur cette orbite un corps à la bonne vitesse se mettra à tourner synchrone avec la rotation de la terre.
Nous, avec nos pieds sur terre, tournons aussi synchrone avec la terre alors que nous ne sommes pas sur l'orbite géostationnaire. Pourquoi ?
Cette phrase était là pour simplement illustré mon problème, pour mettre en relief (sans calcul) que l’orbite d’altitude nulle aurait une vitesse différente que la rotation de la terre, car sinon, se serait cette orbite (d’altitude nulle) qui serait l’orbite géostationnaire, alors que tout le monde sait que ce n’est pas le cas.


Une orbite géostationnaire n'est pas à confondre avec le cas d'observateurs situés sur le sol terrestre et qui font partie de la Terre.
Il ne faut pas tout mélanger. Si des gens sur le sol sont synchrones avec un satellite géostationnaire, c'est parce que la rotation terrestre a la même vitesse angulaire que le satellite géostationnaire (en radian/s ou en degré/s, je ne parle pas de l'unité m/s ici). En résumé, le sol terrestre et le satellite géostationnaire ont une VITESSE ANGULAIRE RELATIVE nulle l'un par rapport à l'autre.


Citation :

J’espère qu’il n’y a plus d’ambiguïté sur tout ça, maintenant tu vois mieux ce que représente les deux vitesse : 425 m.s-1 pour la vitesse de rotation de la terre à l'équateur, et 7924 (ou 7921 m.s-1 que tu as calculer) vitesse de l'orbite à l'altitude zéro.
Tu me demande :
Citation :
Donc il faut bien comprendre que le sujet qui aborde la vitesse de rotation qui équilibre la force de gravité avec la force centrifuge n'a rien à voir avec le sujet qui traitait sur l'orbite géostationnaire.
Oui et non, dans le cas ou la terre tournerait à une vitesse de 7924m.s-1 l'équilibre serait réaliser entre force centrifuge et gravité dans ce cas l’orbite géostationnaire serait l’orbite d’altitude nulle, car cette orbite a une vitesse de 7924 m.s-1. Dans ce cas particulier, ou la terre tournerait sur elle même en 1h25, l’orbite géostationnaire serait l’équateur. Mais ce n’est pas le propos, bien que tout cela permette d’illustrer la même chose, à savoir :

Comment se fait il que tous tourne synchrone avec la terre, alors que seul l’orbite géostationnaire tourne effectivement synchrone et que cette dernière n’est pas du tout sur terre.
Pulsar a apporté un élément de réponse en disant :
Citation :
En outre, l'air est en contact avec la Terre et peut être considéré comme faisant partie de la Terre. Les satellites, eux, sont distincts du corps autour duquel ils gravitent, lorsque l'altitude est supérieure à zéro, et d'autant plus que la planète est dotée d'une atmosphère. C'est la toute la différence. Tout point situé à l'altitude zéro n'est plus considéré comme une orbite mais comme faisant partie de l'astre autour duquel les corps orbitent !

Mais alors si je comprend bien, l’atmosphère tourne avec la terre, certes on le constate il n’y a pas de vent de 7924 - 425 m. Mais pourquoi ? Je pense que c’est du au frottement qui entraîne les couches d’air à suivre la terre. Très bien. Ce qui explique pourquoi nous même tournons synchrone avec cette ensemble. Es tu d’accord avec l’idée que les frottements sont responsable de cela ? Car je ne vois aucun autre phénomène pouvant expliquer cela.

Il serait intéressant de savoir si les gaz de très hautes altitudes se comportent comme des corps en orbite ou plutôt de manière solidaire à l’ensemble. Car cela permettrait de déterminer le profil de vitesse angulaire en fonction de l’altitude en tenant compte de la viscosité de l’air. Ce profil serait constant si toutes l’atmosphère reste solidaire, ou bien en croissance progressive jusqu'à une valeur proche de celle de l’orbite à l’altitude considérée.

Tu as raison de préciser que la gravité est causé par la masse :
Citation :
Alors reprenons, c'est parce que cette différence existe (entre vitesse de rotation et vitesse de l'orbite d'altitude nulle) que nous resentons la gravité.
Citation :
La gravité est propre à l'attraction entre la masse de la Terre et du corps et n'a rien à voir avec les vitesses orbitales. A moins que tu veuilles nous parler d'accélération causée par la force centrifuge. Il faut être plus clair.
C’est cela la compétition entre centrifuge et gravité, si l’une est égale à l’autre, alors pas de sensation de gravité. Un corps en orbite est en apesanteur alors qu’il est dans le champs de gravitation. Je parle de la sensation de gravité causer par la différence, et non de la cause de la gravité. Mais je crois que tu avais compris.

J’espère mettre fait comprendre. Je pense que c’est en grande partie de ma faute, mon style est lourd et indigeste, pourtant je fais de mon mieux. A l’avenir j’essaierais de faire encore mieux. Sinon, assurez vous d’avoir bien compris mon message avant d’y répondre, je préfère que l’on me demande de clarifier les points pas clair, plutôt que de répondre que je dis n’importe quoi, et qu’il faille par la suite des messages très long et difficile pour parvenir à s’entendre.

P.S : J'ai posté force centripète dans mes précédent messages, je me suis rendu compte dans les messages de Pulsar que j’avais inverser avec forces centrifuges, il serait bien de changer cela.



Pour éclaircir ce point, il suffit de ne pas faire l'amalgame maladroit suivant : il ne faut pas confondre la mécanique céleste (les orbites) avec le principe des volants d'inertie. La rotation de la Terre n'est pas une orbite, et une orbite n'est pas une rotation physiquement rattachée à la Terre. Le cas de la masse de l'atmosphère n'a rien à voir avec une quelconque orbite et cette masse gazeuse fait partie physiquement de la Terre. Quand nous débattons sur des sujets intéressants de physique, nous devons porter une rigueur particulière sur le vocabulaire, en n'hésitant pas à apporter des termes très précis et clairs.

Pour revenir au concept de vitesse, avais-tu remarqué que :

Vitesse de libération = vitesse critique de rotation (équilibre des forces), multiplié par racine carrée de 2.



Citation :

P.S : J'ai posté force centripète dans mes précédent messages, je me suis rendu compte dans les messages de Pulsar que j’avais inverser avec forces centrifuges, il serait bien de changer cela.

Tu est d'accord sur la nécessité de l'exactitude dans l'utilisation du vocabulaire de la science ? La moindre erreur entraine toujours des malentendus.


Nous avons abordé des sujets intéressants. Cependant, ce sera un plaisir pour les lecteurs du forum que tu aies l'amabilité de soigner ton écriture. Tu auras remarqué que je suis le seul à t'avoir répondu dans ce forum.
Merci.

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MessageSujet: Re: Pourquoi avons nous les pied sur terre ?   Ven 16 Mar 2007 - 8:15

Merci, pour toutes ces précisions.
Citation :
Pour revenir au concept de vitesse, avais-tu remarqué que :

Vitesse de libération = vitesse critique de rotation (équilibre des forces), multiplié par racine carrée de 2.

Non, je ne l'avais pas remarqué, par calcul on constate que la vitesse de libération à une altitude donnée, est toujours égale à racine de 2 fois la vitesse de l'orbite correspondante. (Pas uniquement à la surface de la terre)
Vitesse de libération : Racine(2GM/R)
Vitesse d'une orbite : Racine(GM/R)
D'ou : VitesseLibération = Racine(2)*VitesseOrbite
Effectivement. Ce qui signifit que d'accélérer une orbite stable de Racine(2) fait que le corps échapera à l'attraction de la planète, et ceci quelque soit l'orbite. C'est interessant à constater, mais je n'ai pas d'explications ?

Avec une vision énergétique de ce constat :
Cela signifit que nous multiplions l'énergie cinétique (de l'orbite stable) par deux, en fesant cela cette énergie cinétique ce transforme en énergie potentiel est le corps s'éloigne de la planète, pour arriver avec une vitesse nulle à l'infini.
Ce qui veut dire, et cela est étonnant, que l'énergie cinétique de l'orbite est égale à la moitié du travail du poids de l'orbite jusqu'a l'infini.
Cela reste une constation non une explication, mais ce n'est plus un facteur racine(2) tout bète. Petit sourire
On pourrait remplacer "travail du poids de l'orbite jusqu'a l'infini" par énergie de libération, ou énergie potentiel de l'infini à l'orbite.
C'est quand même beau la science.
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MessageSujet: Re: Pourquoi avons nous les pied sur terre ?   Ven 13 Juil 2007 - 15:02

Voilà pour dire que j'ai la solution à mon problème :

Ce qui se passe c'est que la partie d'atmosphère en contact avec l'espace ne subit aucun frottement fluide. Donc le sol terrestre arrive à entrainer toute l'atmosphère dans sa rotation car aucune contrainte ne s'applique en haut...

C'est pour ça qu'on ne ressent pas de vent très rapide à la surface de la terre à l'équateur...

Et qu'on peut effectivement considérer l'atmosphère comme liée à la planète (car complétement délié du vide).
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