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Certains
s'interrogent sur les effets de la pesanteur:
est-il plus facile de lever une fille ou de la laisser tomber? |
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La gravité
ne fait pas tomber les corps lourds plus vite que les corps légers, même si
l'on voit bien que les boules de pétanque chutent plus rapidement que les
feuilles mortes. (Gaston Bachelard expliquait que faire de
la science, c'est "penser contre son cerveau".) |
Voir Pensées & humour
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PESANTEUR La pesanteur
est responsable du fait que nous, humains, soyons, collés au sol de notre planète.
La Terre,
comme un aimant, nous attire vers son centre. C'est le sol qui nous retient.
Vu de cette manière, il est logique que les humains de l'autre côté de la
planète soient aussi debout que nous, sans tomber dans le vide. La force
verticale engendrée par la pesanteur est appelée poids.
Les corps sont pesants. Je ressens la
pesanteur lorsque je dois monter les escaliers. J'apprécie ma légèreté une fois
dans l'eau de la piscine. La pesanteur est un cas particulier de la gravité ayant la Terre comme l'une des masses en jeu. |
Changement de poids
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Nos
changeons de poids ressenti lorsque nous nous amusons sur le circuit d'un
grand huit (de 0 à 5 fois notre poids. On Avec
une pesanteur plus faible, nos muscles seraient moins sollicités et
fondraient. Nos os perdraient leur calcium. Si
nous pouvions traverser la Terre,
nous serions en apesanteur au passage au centre et nous mettrions 42 minutes
pour effectuer la traversée. |
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9,81 m/s² = 981 gals
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g = G . M / R2
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Accélération de la pesanteur : g en m/s² (ou N/kg) 9,780 327 À l'équateur 9,806 Valeur à
Paris 9,806 65 Valeur normalisée gN 9,81 Valeur couramment utilisée pour les
calculs. 9,832 21 Aux pôles 0,05172 Écart entre pôle et équateur, soit environ 0,5%. Valeurs selon
l'altitude 9,81 au niveau de la mer, alors 9,78 au sommet de l'Everest (8804 m) Formule
Grandes altitudes g / 4 à 6 400 km
(2 x rayon Terre) g / 9 à 12 800 km (3 x rayon Terre) Astronautes
Valeurs pour
quelques villes: Ville g Latitude Stockholm
9,818 49° 19' Paris 9,809 48° 51' Rome 9,803 41° 53' Madrid 9,800 40° 25' Valeurs relatives
de g sur le soleil, la lune et les planètes: Soleil 2790 % Mercure 37,7 % Vénus 90,7 Terre 100 % Lune 16,5 Mars 39 Jupiter 264 Saturne 114 Uranus 92 Neptune 115 Pluton 6 Par exemple: un homme
de 100 kg sur Terre, pèserait 16,5 kg sur la Lune Attention, ne pas confondre: g Accélération de la pesanteur. G Constante de
gravitation universelle. 3g, 4g … Facteur indiquant une intensité 3, 4 …fois
supérieures à celle de la gravité terrestre. Témoigne de l'accélération
ressentie par un corps, comme un pilote dans un avion de chasse. Newton et kilogramme-force Par
convention: 1 kgf = 9,806 65 N La masse est liée
au poids par: P = m . g |
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Voir Valeur
G / Valeurs M et R / Calcul poids
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Rayon de la Lune Masse de la Lune Pesanteur sur la Lune Comparaison Terre |
7, 35 1022 kg
Ratio = 9,81 / 1, 624 = 6,04… Une masse donnée est 6 fois plus légère sur
la Lune que sur la Terre. |
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Voir Terre
- Lune
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Voir Départements
/ Humour et géographie /
Géographie – Index
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Expérience
Conclusion
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h = 1/2 x 9,81 x 1² = 4,9 m
h = 1/2 x 9,81 x 2² = 19,62
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Voir Chute libre / Mouvement du projectile
/ Carré - Index
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Cette distinction subtile entre apesanteur
et impesanteur tend à disparaitre du fait qu'il est possible de confondre la
pesanteur et l'apesanteur à l'oral. Alors, le terme impesanteur
s'impose.
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Dans
la Station
Spatiale (320 à 400 km
d'altitude), l'attraction de la Terre (qui reste en gros à 90% de sa
valeur au sol) conserve la station en orbite. Mais, celle-ci est, en quelque
sorte, en chute libre (sans le sol
pour la retenir). Ce qui donne l'impression aux astronautes d'être en impesanteur. Plus de détails: Il y a deux effets à ne pas confondre, et celui
qui agit sur les astronautes n'est pas celui que l'on croit généralement. 1) Effet de la gravité terrestre: c'est le poids que
nous ressentons car nous avons les pieds sur un sol fixe et dur qui nous
supporte et nous empêche de tomber plus bas. Cet effet diminue avec
l'altitude. Mais à l'altitude de la station, cet effet n'a diminué que de 10
%, environ. Là-haut, un astronaute de 70 kg de poids ne pèse plus que 63 kg. 2) Effet de chute libre: la station spatiale
comme les astronautes tombent ensemble dans l'espace. Il n'y a pas de sol
pour retenir les astronautes et leur faire sentir qu'ils ont un poids.
Certes, ils ne tombent "pas droit". Mais, ils décrivent une orbite
autour de la Terre (comme la Lune qui, elle aussi, est en chute permanente).
C'est pourquoi ils sont en impesanteur. Voir
Équivalence
gravitation et accélération d'Einstein. Amusement sur ce même sujet, voir les cinq points de
Lagrange où règnent une très faible gravité. |
Voir Satellisation
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Voir Gravitation |
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Poissons
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Ils
possèdent des concrétions minérales (carbonate de calcium) qui sont attirées
vers le bas par la gravitation et qui témoignent de leur l'immersion. |
Lumière
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Si
elle rencontre un objet massif sur son trajet, la lumière issue d'un astre lointain
sera déviée. L'astre non seulement ne sera pas vu à sa place dans l'espace,
mais il pourra être vu plusieurs fois jusqu'à former un bel anneau si
l'alignement est parfait (Anneau d'Einstein).
Effet de mirage
gravitationnel dû à l'objet massif (ou de lentille gravitationnelle). |
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Si
un objet (une sonde spatiale) est lancée vers le voisinage d'une planète, il
sera attiré par la planète et en repartira vers l'espace en faisant une
boucle et en ayant subit un effet de fronde (élan
orbital ou assistance gravitationnelle). Pourquoi? Reprenons
l'image classique de la cuvette représentant la courbure de l'espace-temps. Une
bille est lancée vers le bord intérieur de la cuvette. Elle décrit une courbe
sur ce bord et elle ressort pour continuer sa course. Durant son passage vers
la cuvette, elle est attirée vers le fond et prend de la vitesse. Mais, en
ressortant, elle remonte et reperd de la vitesse (fameuse histoire où énergie potentielle
et énergie cinétique se compensent). Bref,
la bille ressort avec la même vitesse que celle qu'elle avait à son entrée.
Alors, où est l'effet de fronde? N'oublions pas que la planète tourne autour
de son astre et avec elle, la "cuvette" qu'elle crée. La bille
gagne cette vitesse de rotation, à condition d'être dans le bon sens. Tout se
passe comme si la planète avait communiqué une part de sa vitesse orbitale à
la sonde. Scientifiquement
la cuvette est une sphère d'influence gravitationnelle qui se nomme sphère de
Hill ou sphère de Hoche. Une
sonde passant au voisinage d'une planète gagne une partie du moment cinétique
de la planète, ce qui confère à la
sonde un élan supplémentaire. Par le jeu du passage d'une planète à une
autre, la sonde peut accélérer et atteindre de très grandes vitesses sans
consommer de carburant. |
Voir Effet de fronde de la part de Vénus /
Invention et mise en pratique
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To
impart: communiquer, transmettre |
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Aussi |
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Voir |
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