Vitesse | Dr. Goulu

A quel moment un hélicoptère prendra son autonomie s'il s'élève d'une plateforme d'un train roulent à 100 km/h?

Mon, 27 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Immédiatement.

Si le pilote a pris la précaution d’incliner le pour avancer à 100 km/h, il commencera son vol à cette vitesse, donc stationnaire par rapport au train,

Sinon il va freiner en glissant dangereusement vers l’arrière du train et, si tout va bien, se retrouver en vol stationnaire par rapport au sol.

Dans ce raisonnement, je néglige les turbulences de l’air provoquées par le train, qui rendent les deux manoeuvres extrêmement dangereuses.

Quelle force fait que la Terre tourne à 1100km/h autour du soleil ?

Sun, 19 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Aucune force n’est nécessaire pour qu’un corps reste en orbite autour d’un autre. C’est un cas particulier de chute libre, comme l’avait compris :

La vitesse initiale (110'000 km/h, pas 1100…) de la Terre est à quelque chose près la même que celle du qui l’a formée à cette distance du Soleil.

L’ , ou “première loi du mouvement” du décidément génial Newton fait qu’un corps qui a une certaine vitesse la garde s’il n’y a pas d’autre force en jeu et continue tout droit.

La relativité d’Einstein explique que l’espace est déformé par les masses, et que la Terre va tout droit dans cet espace déformé par le Soleil. C’est pour ça qu’elle tourne autour. Sans aucune force.

Quel est l’objet le plus rapide créé par l’être humain ?

Sat, 04 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Officiellement, c’est la , avec une pointe à 252 292 km/h, soit 70220 m/s. Soit encore 1/4269 ème de la vitesse de la lumière.

Officieusement, j’aime bien l’histoire de la plaque d’égout qui fermait le puits lors d’une explosion nucléaire souterraine . Il me semblait que l’estimation de sa vitesse était encore plus élevée, mais ce n’est apparemment pas le cas : seulement 60 km/s …

Notes de bas de page

En roulant à 100km/h avec les feux allumés, la lumière que je produis dépasse-t-elle donc la vitesse de la lumière de 100km/h ?

Mon, 30 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Le bruit de votre klaxon se propage à la vitesse du son. Ca ne vous étonne pas parce que le klaxon fait vibrer l’air tout proche, qui fait vibrer l’air un peu plus loin etc. : la vitesse du son ne dépend que des caractéristiques de l’air.

C’est idem pour la lumière : vos phares font vibrer le champ électromagnétique proche, qui fait vibrer le champ électromagnétique un peu plus loin etc.

La vitesse de la lumière ne dépend que des caractéristiques du champ électromagnétique, dans l’air dans le cas précis.

Pourquoi recevoir une balle de pistolet de 30g envoyé à 800km/h ne fait elle pas les mêmes blessures qu’un boulet de 3kg envoyé à 8km/h ?

Tue, 22 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

L’ d’un objet est $E=m.v^2 / 2$

vous voyez le petit 2 ? il signifie “au carré” : l’énergie augmente comme le carré de la vitesse. Quand vous augmentez la vitesse d’un facteur 100, l’énergie augmente d’un facteur 100x100 = 10'000.

Donc votre balle a en fait une énergie 100x supérieure à votre boulet, et c’est cette énergie qui se dissipe dans votre corps en faisant mal:

$E_{balle} = 30 \times 800^2 / 2 = 9'600'000$

$E_{boulet} = 3000 \times 8^2 / 2 = 96'000$

(bon, pour bien faire il y aurait tout fallu mettre en unités SI, kg et m/s, et on aurait obtenu l’énergie en Joule, mais c’est pour expliquer…)

À quelle vitesse se déplace un électron ? Quelle est la vitesse de l'électricité ?

Sun, 13 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Dans le vide, on peut accélérer très facilement un électron à des vitesses relativiste. Saviez-vous que l’électronique des derniers écrans cathodiques tenait compte de la relativité ? (plus grande force de déviation dans les angles pour obtenir des “coins carrés”)

Dans un conducteur comme le cuivre, les électrons se traînent à la ridicule vitesse de 1 mm/s. Un millimètre par seconde. Ridicule. Mais l’information de déplacement, elle, se propage d’un électron à l’autre à la vitesse de la lumière…dans le cuivre, qui est d’environ 200'000 km/s

Serait-il possible de donner d'avantage de vitesse à un hélicoptère on le dotant de petit réacteur avec post combustion ?

Wed, 28 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Les hélicoptères ont des vitesses max proches de la moitié de la vitesse du son.

A cette vitesse, la pale du rotor qui se déplace vers l’avant se heurte au mur du son. Ce n’est pas destructeur avec les pales actuelles, mais ça provoque de méchantes vibrations dans tout le rotor à chaque pale…

Mais il y a un problème pire avec la pale qui se déplace vers l’arrière. Elle a alors une vitesse quasi nulle par rapport à l’air, donc génère beaucoup moins de portance : l’hélico se retrouve déstabilisé comme un avion qui aurait perdu un bout d’aile.

Si l’hélico allait encore plus vite, cette pale avancerait dans l’air “à l’envers”, en l’attaquant avec le bord de fuite de la pale …

Bref, votre petit réacteur pourrait donner un peu de vitesse à l’hélico, juste avant qu’il ne s’écrase …

Ou alors il faut complètement repenser le rotor, par exemple comme un

L’avenir de la vitesse sera la création du vide Les trains pourrait donc rouler à 3000 km heures facilement dans des tubes sous vide dans le futur ?

Fri, 23 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

À 3000 km/h rien ne peut rouler, les roues éclatent avant par la force centrifuge. Il faut “planer” sur un coussin magnétique.

La vitesse c’est bien joli, mais avec le temps dans les sas à chaque gare et les distances de sécurité entre chaque véhicule, le débit en passagers /heure n’est pas terrible. Donc le coût énorme de l’infrastructure pas facile à rentabiliser.

De plus, lors de l’étude de , un ancêtre de hyperloop, on était arrivés à la conclusion qu’une panne qui exigerait de restaurer la pression dans le tube immobiliserait le système pendant plusieurs jours, et le ralentirait pendant plusieurs semaines.

Comment les limaces ont-elles survécu à l'évolution si elles sont si lentes ?

Thu, 25 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

les laitues sont encore plus lentes…

L’évolution n’a que peu à voir avec la . Une espèce ne doit pas être plus rapide, plus forte ou plus grosse que les autres, elle doit juste être adaptée à sa “niche écologique”.

Les limaces ont survécu parce que depuis plusieurs centaines de millions d’années elles ont toujours réussi à s’adapter aux changements de leur environnement : nourriture, prédateurs, climat.

Vous ne pouvez pas (encore) en dire autant.

Pensez-vous qu'une aiguille d'horloge tournant à une vitesse infinie se transforme en disque ?

Tue, 23 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Non. D’abord une vitesse infinie pour un observateur au repos ça n’existe pas. La pointe de l’aiguille ne peut pas dépasser .

Outre le fait qu’aucun matériau ne serait capable de supporter la traction à des vitesses relativistes, il y a un autre truc encore plus embêtant : le . En gros à des vitesses relativistes le rapport entre la longueur de l’aiguille et le cercle décrit par la pointe ne vaut plus 2pi car l’espace se tord, ou se plie, ou se déforme. Bref, la relativité est incompatible avec les corps solides …