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  • Référentiel de rotation

  • Comment se déplacent les planètes, satellites étoiles, galaxies et vaisseaux ou sondes dans l'espace ? La mécanique céleste vous intrigue, posez vos questions ici.
Comment se déplacent les planètes, satellites étoiles, galaxies et vaisseaux ou sondes dans l'espace ? La mécanique céleste vous intrigue, posez vos questions ici.
 #33375    par Damien7400
 dimanche 4 janvier 2015 à 00:10
mes cours de dynamique sont plutôt vieux mais:

les lois gyroscopiques s'appliquent dans l'espace, sur Terre le phénomène est parasité (on doit recaler selon sa latitude), mais dans l'espace il est relativement pur....

La force centrifuge est toujours liée à une force centripète.
La masse en rotation, vue d'un seul bloc, comme un seul atome....-> là c'est le bazar, mais une bille est constituée d'atomes, ils subissent une force centrifuge (tangente au moment d'inertie) qui contrecarre la force centripète (qui amenerait la bille à s'effondrer sur elle même (je sais c'est extrème comme vision, mais ce phénomène conduit tout de même les planètes et étoiles à tourner sur elles-mêmes)). Une planète en rotation s'applatie aux poles et s'évase à l'équateur, ça marche depuis des milliards d'années dans l'espace.

PS: je sais, oui, ce n'est pas une force "centripète" réelle qui déclenche la rotation d'un astre mais l'attraction des particules entre elles avec augmentation de densité, echauffement etc etc
 #33377    par bongo
 dimanche 4 janvier 2015 à 12:58
Gbs> rigoureusement parlant tu as parfaitement raison, et même dans un système pas isolé du tout, tu peux avoir ce genre de phénomène, par exemple le lanceur de marteau.
A partir du moment où la fronde a une masse non négligeable par rapport au corps central, ce mouvement est plus que perceptible (4 kg, ce qui vaut 5% de la masse d'un athlète).
Damien7400 a écrit :La masse en rotation, vue d'un seul bloc, comme un seul atome....-> là c'est le bazar, mais une bille est constituée d'atomes, ils subissent une force centrifuge (tangente au moment d'inertie) qui contrecarre la force centripète
Je ne suis pas sûr de comprendre ce que tu dis.
Le moment d'inertie est une quantité "tensorielle", et dépend de l'axe de rotation...

Sinon si l'axe de rotation est explicite, le moment d'inertie est un simple scalaire.
Damien7400 a écrit :(qui amenerait la bille à s'effondrer sur elle même (je sais c'est extrème comme vision, mais ce phénomène conduit tout de même les planètes et étoiles à tourner sur elles-mêmes)).
Je ne comprends pas pourquoi tu parles d'effondrement... Dans le cas des astres que tu cites, c'est la force de gravitation qui pousse un nuage à tourner sur lui-même, et c'est grâce aux collisions internes et au refroidissement par rayonnement qu'un nuage peut effectivement s'effondrer sur lui-même pour former des planètes ou des étoiles.
Le fait que les astres tournent sur eux-mêmes c'est lié à une légère asymétrie originelle du nuage.
Damien7400 a écrit :Une planète en rotation s'applatie aux poles et s'évase à l'équateur, ça marche depuis des milliards d'années dans l'espace.
Oui et non...
Ca tourne parce qu'il n'y a pas de frottement dans l'espace, et le fait de tourner change le potentiel de gravitation, il faut ajouter un potentiel centrifuge, qui fait que la forme minimisant l'énergie potentielle n'est plus une sphère, mais une forme elliptique.
Cependant, en raison des forces de marées, de l'énergie est dissipée, ce qui fait que par exemple la lune ne tourne plus sur elle-même qu'en 29.5 jours pour présenter exactement la même face à la terre. D'ailleurs la terre tournait à l'origine en 5h si ma mémoire est bonne ? (en une 20aine d'heures à l'époque des dinosaures) et ralentit sa rotation en raison des forces de la lune.
Damien7400 a écrit :PS: je sais, oui, ce n'est pas une force "centripète" réelle qui déclenche la rotation d'un astre mais l'attraction des particules entre elles avec augmentation de densité, echauffement etc etc
En fait la rotation est déclenchée par un paramètre d'impact non nul, et le fait que la force de gravitation soit une force purement centrale faisant en sorte qu'il y a une barrière centrifuge due à la conservation du moment cinétique.

L'échauffement provient tout simplement de la loi des gaz parfaits, diminution de volume et augmentation de pression (suivant une loi de compression adiabatique) provoque une augmentation de température.