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 Accélération à 1g

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Normand Calvé




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MessageSujet: Accélération à 1g   Dim 4 Jan 2015 - 15:54

Je me pose cette question ces jours-ci: 

Quelle puissance de poussée faut-il pour générer 1g de pesanteur ? Et ce, dans le vide, pas au départ d'un puits gravitationnel là !

Corollairement, quelle puissance de poussée faut-il pour générer 2g, 3 g, etc...?

Ainsi, si un véhicule, en poussée constante, se déplace à 14,000 kilomètres/seconde, combien de g devront supporter des astronautes ?
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Apolloman
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MessageSujet: Re: Accélération à 1g   Dim 4 Jan 2015 - 16:39

Une partie de la réponse...

Unité standard accélération: m/s²
Relation de base : 1 m/s2 = 0,10193679918451 g

J'abrège à 1m/s² = 0,1019 g

2G = 19,62 m/s2
3G = 29,43 m/s2


Si je ne m'abuse une accélération constante de 14 000 km/s soit 14 000 000 m/s² cela donne : 1427115 G

Cela fait un peu beaucoup... Non??


Si quelqu'un pu néanmoins vérifier mes calculs

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MessageSujet: Re: Accélération à 1g   Dim 4 Jan 2015 - 17:02

Apolloman a écrit:
Si je ne m'abuse une accélération constante de 14 000 km/s soit 14 000 000 m/s² cela donne : 1427115 G

Cela fait un peu beaucoup... Non??

Ben non... Tu t'imagines gagner 14000km/s toutes les secondes ? Tu rejoindrais la vitesse de la lumière en 21 secondes, donc ce n'est pas déconnant de tomber sur un résultat de plus d'un million de G !

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nikolai39
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MessageSujet: Re: Accélération à 1g   Dim 4 Jan 2015 - 17:03

Normand Calvé a écrit:
Ainsi, si un véhicule, en poussée constante, se déplace à 14,000 kilomètres/seconde, combien de g devront supporter des astronautes ?

Tu confonds probablement vitesse et accélération. Si le véhicule se déplace à vitesse constante, les astronautes n'auront à supporter aucun G.

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lambda0


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MessageSujet: Re: Accélération à 1g   Dim 4 Jan 2015 - 17:42

Par contre, on peut remarquer qu'avec une accélération constante de 1 G, il ne faudrait que 17 jours une telle vitesse, sur une distance de 10 milliards de km.

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Giwa
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MessageSujet: Re: Accélération à 1g   Dim 4 Jan 2015 - 18:18

Apolloman a écrit:
Une partie de la réponse...

Unité standard accélération: m/s²
Relation de base : 1 m/s2 = 0,10193679918451 g

J'abrège à 1m/s² = 0,1019 g

2G = 19,62 m/s2
3G = 29,43 m/s2


Si je ne m'abuse une accélération constante de 14 000 km/s soit 14 000 000 m/s² cela donne : 1427115 G

Cela fait un peu beaucoup... Non??


Si quelqu'un pu néanmoins vérifier mes calculs



14 000 km/s est une vitesse et non une accélération ;  pour que ce soit une accélération , elle serait notée 14 000 km/s2 et avec une telle accélération,on se rapprocherait très vite de la vitesse de la lumière et il faudrait passer à la Mécanique relativiste avec un temps s'écoulant de plus en plus lentement à l'intérieur de la fusée par rapport à ceux restés sur Terre... alors vu de la Terre l'accélération serait de plus en plus faible tandis qu'à l'intérieur de l'engin les astronautes subiraient toujours la même accélération ... mais bon, ils seraient déjà écrabouillés
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Normand Calvé




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MessageSujet: Re: Accélération à 1g   Dim 4 Jan 2015 - 19:18

En fait je réfléchissais au projet Longshot vers Alpha du Centaure. Le véhicule est toujours en mode de propulsion grâce à un moteur à fusion (une explosion à toutes les 3 secondes). Son accélération est progressive pendant 70 ans environ (vitesse croissante), moment où il atteint sa vitesse maximum, soit de 14,000 kms/sec. Après quoi il se retourne et procède à une phase de décélération.

Longshot est un projet de sonde robot mais je serais curieux de connaître le niveau de forces g que devraient rencontrer d'éventuels passagers. Donc s'il est réaliste d'adopter un tel mode de propulsion avec du biologique.
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lambda0


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MessageSujet: Re: Accélération à 1g   Dim 4 Jan 2015 - 19:57

Dans ce cas, l'accélération est tellement faible qu'elle serait probablement imperceptible par des passagers, qui seraient en apesanteur.
J'ai donné une valeur plus haut : avec une accélération de 1 G, la vitesse de 14000 km/s serait atteinte en 17 jours.
S'il faut 70 ans pour atteindre cette vitesse, l'accélération est bien plus faible (même si elle doit augmenter en fin de phase d'accélération, le vaisseau étant plus léger).

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Starking




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MessageSujet: Re: Accélération à 1g   Dim 4 Jan 2015 - 20:00

Normand Calvé a écrit:
En fait je réfléchissais au projet Longshot vers Alpha du Centaure. Le véhicule est toujours en mode de propulsion grâce à un moteur à fusion (une explosion à toutes les 3 secondes). Son accélération est progressive pendant 70 ans environ (vitesse croissante), moment où il atteint sa vitesse maximum, soit de 14,000 kms/sec. Après quoi il se retourne et procède à une phase de décélération.

Longshot est un projet de sonde robot mais je serais curieux de connaître le niveau de forces g que devraient rencontrer d'éventuels passagers. Donc s'il est réaliste d'adopter un tel mode de propulsion avec du biologique.

Est-ce que le problème est d'atteindre 14.000 km/s en 70 ans (2.2 10^9 s) avec une accélération constante ?
Si c'est le cas, cette accélération est de 6.33 10^-3 m/s²


Dernière édition par Starking le Dim 4 Jan 2015 - 20:08, édité 1 fois
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Normand Calvé




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MessageSujet: Re: Accélération à 1g   Dim 4 Jan 2015 - 21:51

Copie du rapport de projet initial :

http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19890007533.pdf


Notez les tableaux d'accélération et de vélocité en pages 19 et 20.
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Starking




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MessageSujet: Re: Accélération à 1g   Dim 4 Jan 2015 - 22:54

Normand Calvé a écrit:
Copie du rapport de projet initial :

http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19890007533.pdf


Notez les tableaux d'accélération et de vélocité en pages 19 et 20.

Sur le graphe de la p.19, si on moyenne sur les 70 premières années, on a effectivement quelque chose légèrement supérieur à 0.006 m/s²
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Kitu


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MessageSujet: Re: Accélération à 1g   Dim 4 Jan 2015 - 23:14

Très intéressant ce rapport, mais pourquoi le projet n'avait pas abouti ?
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lambda0


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MessageSujet: Re: Accélération à 1g   Lun 5 Jan 2015 - 9:05

Kitu a écrit:
Très intéressant ce rapport, mais pourquoi le projet n'avait pas abouti ?
Les technologies requises n'existent pas... Et puis c'est un exercice scolaire, pas une étude complète.

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Normand Calvé




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MessageSujet: Re: Accélération à 1g   Mar 6 Jan 2015 - 0:29

Starking a écrit:
Normand Calvé a écrit:
Copie du rapport de projet initial :

http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19890007533.pdf


Notez les tableaux d'accélération et de vélocité en pages 19 et 20.

Sur le graphe de la p.19, si on moyenne sur les 70 premières années, on a effectivement quelque chose légèrement supérieur à 0.006 m/s²
Donc, cette accélération aurait un effet d'environ plus ou moins 0.006g sur les passagers, comme tu le suggère par tes calculs. Autrement dit, un effet pratiquement nul ! 

Et si je comprends bien la dynamique ici en action; un véhicule, ayant une vélocité de 10 kms/sec, par exemple, entraîne avec lui des passagers qui eux aussi se déplaceront à 10kms/sec, d'où l'effet d'apesanteur qui est maintenu. Si ce véhicule actionne ses propulseurs pour engendrer une accélération de 0.001 kilomètre à la seconde, les passagers subiront alors des effets d'une accélération=pesanteur relativement semblable, mettons de 0,001g. D'un différenciel de référence suffisamment faible en tout cas pour qu'il aient le temps d'ajuster leur propre vélocité à celle du véhicule, et ce sans même sans rendre compte !
Ce n'est pas la distance parcourue en terme de vitesse qui influe sur l'effet de pesanteur à l'intérieur du vaisseau (par exemple 14,000 kms/sec, ou une année lumière/seconde tant qu'à y être) mais bien la puissance d' accélération lors de la propulsion. C'est cette mesure qui va dicter des effets de pesanteur sur un éventuel équipage, tout comme sur les contraintes structurelles du bidule.
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Starking




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MessageSujet: Re: Accélération à 1g   Mar 6 Jan 2015 - 9:55

Normand Calvé a écrit:

Et si je comprends bien la dynamique ici en action; un véhicule, ayant une vélocité de 10 kms/sec, par exemple, entraîne avec lui des passagers qui eux aussi se déplaceront à 10kms/sec, d'où l'effet d'apesanteur qui est maintenu. Si ce véhicule actionne ses propulseurs pour engendrer une accélération de 0.001 kilomètre à la seconde, les passagers subiront alors des effets d'une accélération=pesanteur relativement semblable, mettons de 0,001g. D'un différenciel de référence suffisamment faible en tout cas pour qu'il aient le temps d'ajuster leur propre vélocité à celle du véhicule, et ce sans même sans rendre compte !
Ce n'est pas la distance parcourue en terme de vitesse qui influe sur l'effet de pesanteur à l'intérieur du vaisseau (par exemple 14,000 kms/sec, ou une année lumière/seconde tant qu'à y être) mais bien la puissance d' accélération lors de la propulsion. C'est cette mesure qui va dicter des effets de pesanteur sur un éventuel équipage, tout comme sur les contraintes structurelles du bidule.

C'est ça. L'effet de cette pseudo-pesanteur ne dépend pas de la vitesse mais des variations de vitesse, c.a.d les accélérations.
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Starking




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MessageSujet: Re: Accélération à 1g   Mar 6 Jan 2015 - 10:03

Normand Calvé a écrit:
Citation :
Donc, cette accélération aurait un effet d'environ plus ou moins 0.006g sur les passagers, comme tu le suggère par tes calculs. Autrement dit, un effet pratiquement nul ! 

0.006 m/s² correspond à moins de 1/1000 de g
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