Dans cette rubrique, vous pouvez parler de n'importe quoi et de ce qui ne se rapporte pas à l'astro ou aux sciences

Appareil qui simule différents poids

de Kakoum Mardi 11 Avril 2017 à 13:18
Bonjour,

Ca fait plusieurs semaine que je me pose une question à laquelle je tente de répondre en surfant sur le Web mais je ne suis pas sure de bien tout comprendre.

Donc on sait que la masse d'un objet est invariant mais que son poids est variable puisque ça résulte du calcul qui prend en compte la masse mais également la force de gravité qui attire cet objet vers le sol.

Mais du coup, pour un objet que l'on soulève, est ce qu'on est plus soumis à sa masse ou à son poids?
Aurions nous par exemple plus de facilité à soulever un objet de 100kg (poids terrestre) sur la lune?

Enfin dernière question qui est la plus importante:
Pensez vous qu'il soit possible de créer un objet à la masse qui certes sera définie (type télécommande ou manette de jeu vidéo de quelques grammes) et y intégrer un dispositif qui permette de modifier son poids et ainsi simuler le poids d'un objet beaucoup plus lourd (genre une épée de plusieurs kilos), ça pourrait être une véritable révolution pour tout ce qui tourne autour de la technologie VR! Après faudrait bien sûr coder cet objet pour ne pas qu'on se retrouve avec un gros décalage soudain entre le fait de porter un objet de 200gr et un objet qui ferait entre 5 et 10 kg ce qui serait désastreux d'un point de vue non seulement ergonomique mais également super dangereux, mais imaginez simplement un jeu de RPG auquel on pourrait jouer dans une salle de sport avec des machines qui auraient intégrée la technologie VR, on ne soulèverait plus des poids comme des cons mais on aurait simplement l'impression de manier une claymore ce qui pourrait être vraiment cool.

Après oui je l'ai dit dans ma présentation que j'étais une rêveuse et ce dont je parle doit plus se rapprocher de la science fiction que d'autre chose mais du cup c'est ça ma question: imaginer une telle machine est possible? Ou est ce juste du délire qui aura plus sa place dans une oeuvre de fantasy aux accents vaguements SF (genre doctor who)?

Re: Appareil qui simule différents poids

de Edji Mercredi 12 Avril 2017 à 02:53
Salut.

On peut simuler des gravités différentes oui. La NASA l'a fait pour entrainer les astronautes d'Apollo. Mais c'est un système de sustentation complexe. Avec des élingues et des contres-poids. Il y a aussi les vols paraboliques.

Pour du plus lourd, on peut simuler aussi... avec du tout aussi lourd. Autant soulever de vraies altères quoi.

Sinon, un système rotatif peut donner l'illusion que 1 kg en fait 10 si on atteint une certaine vitesse. On peut même tenir debout à l'horizontale dans un cylindre vertical si on tourne assez vite. Bon, ça rend un peu malade quand même... 0-icon_cheesygrin Et il faut des bonnes cuisses pour supporter les G induits. Y-43

Et oui, sur la Lune, on peut soulever 6 fois plus lourd que sur Terre. Vu que la gravité lunaire est de 1/6ème de celle de la Terre. La masse est fixe, 1kg est un kg. Mais selon la vitesse, l'inertie (donc la gravité relative) on multiplie ou divise le poids. Un petit pois de 2g à 150 000 km/h pèse des kilos. Mais sa masse reste de 2g. Sur la Lune, il pèse 1/6ème de 2g. Et pareil, sa masse reste de 2g. Si la mesure de référence est la Lune et pas la Terre, alors c'est l'inverse. Le petit pois à une masse de ''2g lunaires'' et pèse donc 6 x 2g lunaires sur Terre. Donc 12g lunaires sur Terre. Ce qui semblerait un être un très gros petit pois par rapport à son copain lunaire ! Mais si on mesure en grammes lunaires, imaginons ''gL'' par ex, et que nos échèles sont accordées, alors un petit pois de 2gL = un petit poids de 2g ; on retrouve alors la vraie masse du petit pois : 2g. Mais on sait quand même qu'il n'a pas le même poids, le pois, sur la Lune que sur la Terre.

Faut pas confondre masse et poids. Sur Terre, ton poids est de 55 kg par ex. C'est aussi ta masse à ce moment là, car ça fait référence. Mais sur une plus grosse planète (2 fois plus massive, à l'attraction 2 fois plus forte), ton poids est de 110 kg. Mais ta masse reste définitivement de 55 kg.

Sur la Lune, je peux pulvériser le record de saut en hauteur par ex. Alors que sur Jupiter, si c'était possible bien sûr, je rase le bitume et je m'écrase comme une merde. Ma ''masse'' musculaire ne peut plus soulever mon poids.

Après, pour les jeux, il y a déjà des systèmes à retour de force.

Pour ta manette au poids variable, il faut obligatoirement des systèmes mécaniques qui agissent sur le corps. On ne peut pas (encore ?) créer de la masse par magie. Ou alors, il faut une énergie colossale. C'est E = MC² à l'envers quoi.

Re: Appareil qui simule différents poids

de Kakoum Jeudi 20 Avril 2017 à 21:33
Merci beaucoup pour toutes ces réponses :)

Re: Appareil qui simule différents poids

de bongo Lundi 24 Avril 2017 à 14:32
Edji a déjà répondu, mais j’ai quelques compléments d’information.
Kakoum a écrit:Donc on sait que la masse d'un objet est invariant mais que son poids est variable puisque ça résulte du calcul qui prend en compte la masse mais également la force de gravité qui attire cet objet vers le sol.
La masse d’un objet est par définition sa quantité de matière, donc en supposant que l’objet ne varie pas (pas de perte d’intégrité, etc…) sa masse est invariante. La masse se mesure en kilogramme. Dans le langage courant, masse et poids sont synonymes, mais ce n’est pas le cas en physique.

Par contre le poids est par définition la force qu’exerce le champ de pesanteur sur l’objet. Cette force ne dépend que de la masse et du rayon de la planète. Le poids se mesure en Newton.
Kakoum a écrit:Mais du coup, pour un objet que l'on soulève, est ce qu'on est plus soumis à sa masse ou à son poids?
Tout dépend ce que tu entends par soulever…
Finalement, dans un champ de pesanteur, un objet qui a une masse a un poids qui en est prorpotionnel, et donc on est soumis aux deux, puisqu’ils sont inséparables.

Dans le cas de soulever, pour moi, ça veut dire augmenter son altitude, c’est-à-dire dans le sens commun : soulever vers le haut. Cela signifie vaincre la force de pesanteur.

Dans un autre sens, ou on parle de modifier l’état de mouvement d’un corps (par exemple un objet posé sur des rails), là on n’est plus du tout soumis au poids, mais seulement à l’inertie de l’objet, qui est une manifestation de sa masse. Donc pour modifier l’état de mouvement d’un objet (un chariot sur des rails), et bien il est aussi difficile de le mettre en mouvement quand il est au repos, que de l’arrêter quand il est en mouvement.
Kakoum a écrit:Aurions nous par exemple plus de facilité à soulever un objet de 100kg (poids terrestre) sur la lune?
Il est plus facile de soulever un objet dont la masse est de 100 kg sur la lune, puisque son poids est 6 fois plus faible (1000 N contre 170 N).
Par contre… pour le lancer sur des rails, c’est aussi difficile que sur terre (c’est l’inertie qui joue).
Kakoum a écrit:Enfin dernière question qui est la plus importante:
Pensez vous qu'il soit possible de créer un objet à la masse qui certes sera définie (type télécommande ou manette de jeu vidéo de quelques grammes) et y intégrer un dispositif qui permette de modifier son poids et ainsi simuler le poids d'un objet beaucoup plus lourd (genre une épée de plusieurs kilos),
On vient de voir qu’il est impossible de modifier la masse d’un objet sans altérer son contenu physique.
Par contre, il et parfaitement possible de relier cet objet à un bras articulé fixé à une masse très élevée, et de faire en sorte que ce bras simule un objet plus ou moins lourd.

Re: Appareil qui simule différents poids

de bongo Lundi 24 Avril 2017 à 14:48
Edji a écrit:On peut simuler des gravités différentes oui. La NASA l'a fait pour entrainer les astronautes d'Apollo. Mais c'est un système de sustentation complexe. Avec des élingues et des contres-poids. Il y a aussi les vols paraboliques.
Oui ça c’est surtout vrai en faible gravitation (dit micro gravité), il y a aussi des entraînements dans des centrifugeuses, pour simuler le décollage (je pense au centre spatial de Baïkonour). Et d’ailleurs c’est ce qui permet de tester ses limites, par exemple jusqu’au voile gris, voire voile noir ; ce qui est impossible avec des altères.
Edji a écrit:Un petit pois de 2g à 150 000 km/h pèse des kilos. Mais sa masse reste de 2g.
Euh… si tu parles de la « masse inerte » du corps, et bien elle augmente bien avec la vitesse (c’est un phénomène relativiste, enfin… c’est un phénomène dû à la relativité restreinte).
Mais 150 000 km/h, c’est très loin de la vitesse de la lumière, et l’écart de masse par rapport à sa masse au repos est de une part pour un milliard, donc négligeable. Pour avoir une augmentation significative, il faut être très proche de la vitesse de la lumière (un écart de 10% il faut avoir un facteur de Lorentz de 1.1, et donc 41% de la vitesse de la lumière donc plutôt 150 000 km/s).

Par contre, si tu parles d’objet à très grande vitesse (plusieurs 10aine de km/s), et bien effectivement tout objet aussi peu massif soit-il fera des dégâts considérables (par exemple sur les panneaux solaires des satellites, ou sur des astronautes, voir par exemple dans Gravity). Et donc cet objet de 2g lancé à cette vitesse, peut faire autant de dégâts q’une balle de fusil tirée à une vitesse de mach 10 par exemple.
Edji a écrit:Sur la Lune, il pèse 1/6ème de 2g. Et pareil, sa masse reste de 2g. Si la mesure de référence est la Lune et pas la Terre, alors c'est l'inverse. Le petit pois à une masse de ''2g lunaires'' et pèse donc 6 x 2g lunaires sur Terre. Donc 12g lunaires sur Terre. Ce qui semblerait un être un très gros petit pois par rapport à son copain lunaire ! Mais si on mesure en grammes lunaires, imaginons ''gL'' par ex, et que nos échèles sont accordées, alors un petit pois de 2gL = un petit poids de 2g ; on retrouve alors la vraie masse du petit pois : 2g. Mais on sait quand même qu'il n'a pas le même poids, le pois, sur la Lune que sur la Terre.
En fait 2 grammes lunaires ou pas, c’est aussi 2 g terrestres, puisque 2 g, ça peut être défini sans parler de gravitation (il suffit par exemple de compter environ le nombre d’Avogadro de molécules de dihydrogène).
Après, on fait qu’utiliser des balances de Roberval et là on ne compare que des poids dans le même champ de pesanteur, et donc les mêmes masses.
Sinon on peut aussi mesurer la période d’oscillation d’une masse attachée à un ressort de raideur donné.
Edji a écrit:Faut pas confondre masse et poids. Sur Terre, ton poids est de 55 kg par ex. C'est aussi ta masse à ce moment là, car ça fait référence. Mais sur une plus grosse planète (2 fois plus massive, à l'attraction 2 fois plus forte), ton poids est de 110 kg. Mais ta masse reste définitivement de 55 kg.
Oui, c’est pour ça que la masse se mesure en kg, et le poids en Newton.

Edji a écrit:Pour ta manette au poids variable, il faut obligatoirement des systèmes mécaniques qui agissent sur le corps. On ne peut pas (encore ?) créer de la masse par magie. Ou alors, il faut une énergie colossale. C'est E = MC² à l'envers quoi.
Oui, par exemple comprimer des ressorts surpuissants (parce qu’on doit balancer de l’énergie pour comprimer un ressort), et cette augmentation d’énergie potentielle va augmenter la masse de ton objet (mais ce sont de très très gros ressorts qui n’existent pas dans la réalité).

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