Bonjour,
Questions intéressantes, voici une modeste contribution :
Normand Calvé a écrit:
1) un individu se déplaçant au sol ressentirait-t-il l'effet de Coriolis et de quelle façon ?
D'après les opinions et arguments exprimés et recueillis la force de Coriolis n'affecterait pas les habitants de la "surface".
C'est aussi mon opinion.
Normand Calvé a écrit:
2) Dans le cadre de ces dimensions, l'effet 1g se maintiendrait-il sur toute la taille de l'individu ou sinon à partir de quelle hauteur du sol ? ...
[size=12]D'après les commentaires, l'immense espace du cylindre limiterait les effets de "gradients" différentiels de pesanteur à nulles en ce qui concerne le corps humains.
La force ressentie est proportionnelle à la masse (comme pour la pesanteur) ainsi qu'au rayon. Donc x20000 ou x19998 (en mètres), la différence est négligeable.
Normand Calvé a écrit:
3) L'atmosphère respirable subirait-il l'effet centrifuge et jusqu'à quel point ? Jusqu'à quelle altitude ?
Les réponses exprimées tendent à confirmer que la pesanteur diminuerait de 1g à 0g de la surface au centre de l'axe de rotation. La densité de l'air serait corollaire à ce rapport, soit de 1bar à 0bar.
C'est une question beaucoup plus complexe. D'abord, oui, effectivement, en première approximation, l'air aussi subirait une force centripète (et pas centrifuge pour le coup) qui l'empêcherait de sortir du cylindre et qui le conduirait sur une trajectoire circulaire uniforme aussi proche possible de la surface. Mais le problème, c'est que l'air est un fluide et que la force diminue avec le rayon, ce qui fait que l'air du bas irait plus vite que l'air plus haut, il y aurait un effet d'entrainement ... et par conséquent des tourbillons verticaux, de manière sans doute analogue aux tourbillons qu'on peut voir dans une casserole de lait qu'on tourne avec une cuillère.
Mais je n'ose m'avancer véritablement sur ce sujet, car les équations sont compliquées. Attention, la pression ne vaudra certainement pas 0 au centre du cylindre, mais proche de zéro et la décroissance de pression ne serait pas linéaire à partir de la surface, mais probablement exponentielle.
Normand Calvé a écrit:
4) Et si l'effet de pesanteur se réduit en altitude (laquelle ?), est-il possible d'imaginer un moyen de déplacement des individus unique et particulier, genre, en "sautant" (ou se propulsant d'une manière ou d'une autre) jusqu'à une certaine altitude (laquelle ?), l'individu se "libère" de la force centrifuge et atteint une zone de gradient à pesanteur "nulle" lui permettant de "voler" grâce à des micros-propulseurs sur son vêtement?
Je l'ai déjà écrit, la pesanteur ressentie serait proportionnelle à la distance au centre. Donc à mi-chemin, on aurait 0,5 g. Mais la mi-chemin, c'est déjà très haut, donc on serait très proche d'un environnement terrestre au niveau de la surface, avec les mêmes contraintes que sur Terre. On pourrait utiliser l'avion de manière identique aux avions terrestres. Pour aller de l'autre côté, on pourrait utiliser une fusée et passer par le centre avec un passage en apesanteur, mais le centre est tout de même très haut, sans atmosphère et la chute devra être contrôlée ... Pas sûr au final que ce soit plus simple que l'avion.
Normand Calvé a écrit:
5) Une accélération croissante du vaisseau (proche de celle de la lumière pourquoi pas ?) affecterait-elle l'effet 1g au sol ? De quelle manière et en suivant quelle équation mathématique ? L'accélération projetterait-elle la matière "vers l'arrière" du cylindre au lieu de respecter l'effet centrifuge 1 g de la coque rotative ? Ou du moins de quelle manière l'effet de l'un affecterait-elle l'effet de l'autre ?
Les réponses suggèrent que l'accélération projetteraient les habitants vers le fond arrière du cylindre, ou du moins qu'elle forcerait une architecture interne de type "vertical" comme le Skylab ou la fusée de Tintin par exemple. Les habitants auraient les pieds sur un plancher opposé à la direction propulsive. Dans ce cas, le concept même de structure rotative devient caduc pour l'histoire.
Le vaisseau peut voyager à une vitesse proche de celle de la lumière avec une accélération nulle .... s'il a accéléré avant. Si l'accélération est en cours, l'effet ressenti dépend de son intensité. Vue la taille du vaisseau, il parait raisonnable de penser que l'accélération serait suffisamment faible (mais continue et donc potentiellement importante après intégration) pour que l'effet soit négligeable.
Normand Calvé a écrit:
6) La question de la météorologie interne du cylindre m'intéresse beaucoup pour extrapoler sur les effets au sol et en altitude; question d'agriculture et de précipitations, de transports aériens aussi. J'imagine l'apport d'eau et d'air respirable via des injecteurs de vapeurs en aérosols situés aux bases d'extrémités du cylindre. Avec quelle efficacité et de quelle manière cet échange serait effectué de façon relativement semblable à la Terre reste à étudier plus à fond.
Aargh, la question de fin d'examen pour départager les ex-aequos ... pas pour moi. :scratch:
Normand Calvé a écrit:
7) Une spécification de conception de l'habitacle gravitationnel est que des mesures doivent être prévues pour parer à une panne de rotation du cylindre. Place ici pour délirer sur des protocoles d'urgence concernant l'effet non souhaité sur les liquides en apesanteur par exemple !
Une panne de rotation du cylindre ? Vu l'inertie du système, c'est improbable. Autant se demander quelle procédure d'urgence il faudrait adopter si notre bonne vieille Terre s'arrêtait soudain de tourner ...
Il faut bien comprendre qu'une fois le système mis en rotation, il n'y a plus besoin de moteurs pour le faire tourner, ça tourne tout seul. A la réflexion, il y aurait effectivement sans doute un tout petit freinage mais il faudrait des dizaines d'années avant que celui-ci devienne perceptible, un peu comme pour la Terre finalement.
Cependant, pour d'autres raisons, on pourrait vouloir arrêter la rotation avec un freinage provoqué. Dans ce cas, il faudrait que tout le monde passe dans un dôme pressurisé, ou alors qu'on injecte massivement de l'air au fur et à mesure qu'on freine la rotation. Mais il ne faudrait jamais atteindre une vitesse de rotation trop faible, car ce serait la fin du monde ...
A+,
Argyre