Grand oral physique gravité
Publié le 13/05/2024
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«
Grand Oral Physique
Peut on rendre plus réalistes les entraînements
des astronautes en supprimant la gravité sur
terre ?
Introduction :
Avez-vous déjà entendu parler des sorties extravéhiculaires ? C’est une activité
réalisée à l'extérieur d'un véhicule spatial par un astronaute qui porte une
combinaison spatiale.
Nous savons tous que les astronautes sont des
individus choisis pour leurs capacités physiques et mentales hors du
communs mais ces capacités-là ne font pas tout ! Ils doivent tout de
même suivre des entraînements particuliers en rapport avec ce qu’ils
devront effectuer une fois dans l’espace.
Je me suis alors demandée s’il
était possible de supprimer totalement la gravité sur terre, entrer en état
d’impesanteur, pour rendre ces entraînements plus réalistes.
Premièrement il m’a fallu me questionner sur le type d’environnement qui
rendrait possible l’impesanteur sur Terre puis une fois avoir trouvé cet
environnement je me suis penchée sur les conditions scientifiques
physiques qui une fois réunis amèneraient à la suppression de la gravité.
1) L’habitat :
Les opérations qui se déroulent à l’extérieur de la coque pressurisée de
l’ISS sont nécessaires.
Lors des sorties extravéhiculaires, le port d’une
combinaison spatiale est indispensable.
Elle permet d’assurer la survie des
astronautes dans l’espace et offre une protection, au moins partielle,
contre l’absence de pression extérieure et les radiations
électromagnétiques.
Mais l’épaisseur des gants, la rigidité de la
combinaison ainsi que les difficultés de déplacement et de manipulation
obligent les astronautes à se soumettre à un entraînement intensif.
J’ai
alors recherché l’habitat qui me paraissait le plus propice à l’annulation de
la gravité et l’eau m’a paru apparaître comme une évidence.
En effet,
lorsqu’on regarde des personnes qui pratiquent la natation synchronisée
par exemple, on peut avoir l’impression qu’ils « volent » sous l’eau, que
l’eau plutôt que de les ralentir et d’empêcher leurs mouvements va au
contraire les aider à produire des actions qu’ils ne pourraient produire en
dehors de l’eau, on dirait en fait que la gravité n’existe plus exactement
comme s’ils étaient dans l’espace.
A partir de cette observation je me suis
lancée dans mes recherches pour trouver les solutions qui permettraient à
un astronaute et son scaphandre de produire des déplacements sous l’eau
qui seraient les mêmes que ceux produits dans l’espace en état
d’impesanteur.
2) La pression hydrostatique :
Notre première clé de réponse est la pression hydrostatique, donc qu’est
ce qu’est la pression hydrostatique ? C’est, pour le dire le plus simplement
possible, la force exercée par une masse liquidienne sur la surface d’un
corps immergé.
Pour la schématiser, on va s’imaginer un bécher rempli
d’eau, dans ce bécher on va insérer un verre de lunette carré très très fin,
ce verre une fois mis dans le bécher il va se mettre à couler, nous on va
faire un arrêt sur image de l’instant où le verre est au milieu du bécher
pdt sa descente.
On a maintenant en tête le bécher rempli d’eau avec en
son milieu un petit verre carré qui ne bouge pas.
Ce verre est d’une
certaine surface et au-dessus de lui se trouve une colonne d’eau et cette
colonne a un certain volume.
Cette colonne d’eau est d’une certaine
densité, , qui exerce sur le verre une force de gravité, Fg, qui le pousse
vers le bas.
La formule de la pression hydrostatique est en fait le produit....
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