TPE physique S SI Jules Verne

[yiursa]

Bonjours tous le monde !

J'aurais grandement besoin d'un coup de pouce pour mon TPE, ayant voulue choisir un sujet original, j'ai choisis les erreurs de Jule Vernes dans son livre le voyage de la terre à la lune. Cependant je me suis vite rendu compte que le sujet était bien moins facile à traiter qu'il n'y paraissait. J'aurais donc grandement besoin d'aide. Est-ce que quelqu'un pourrait me donner un début de réponse pour m'aiguiller, juste expliquer en donnant quelques notions de physique en quoi ce projet, d'envoyer des hommes sur la lune "d'après Jules Verne", serait impossible.

Donc le canon est fondu dans le sol, il mesure 100m de long et est chargé avec 160 000 mcube de coton azotiques, il est en plomb
Le projectile est un obus creux (pour que des gens puissent entrer dedans), il est en aluminium. Du chlorure de potasse est utilisé pour empêcher que l'aire dans l'obus ne manque (que l’oxygène ne soit entièrement remplacée par du Co2).
Le tir a lieu en Floride, à 90°, quand la lune est à son périgée (quand elle est le plus proche de la terre)

En fait j'ai des idées sur ce qui ne marcherait pas : l’accélération qui tuerait les passagers, le canon surement trop court, la précision qui laisse à désirer, ou même la force de l'explosion surement trop faible, ou l'air qui manquerait malgré le chlorure de potasse. Mais je n'arrive pas à le montrer "rigoureusement" en utilisant des formules, des lois...


Donc si quelqu'un pouvait nous aider ce serait très gentil à lui, sans oublier le s'il vous plait et un grand merci d'avance

[Elerinna]

Quand on débute un peu à l'aveugle (tel que dans ce contexte précis), il est recommandé de recourir au noeud [url=http://fr.wikipedia.org/wiki/De_la_Terre_à_la_Lune]de l'intrigue[/url] (sur Wikipedia le plus simplement) à défaut d'accéder directement au récit; cependant l'emprunt du livre ou son acquisition libre est un "must". Par ailleurs, un sujet classique de sciences futuriste est forcément rebattu sur un site dédié : en l'occurence le forum de :Futura-sciences aborde ce theme en discussion ouverte. Jules Verne a fait montre d'un travail sérieux et consistant d'anticipation pour son époque (fréquentant assidûment les bibliothèques et musées autant que des astronomes comme Camille Flammarion ou en confrontant ses projections aux découvertes récentes de la physique tout en s'offrant un luxe anticipatif. Pour autant le respect des contraintes physiques n'est pas toujours respecté au pied de la lettre. Ainsi les pressions subies au décollage avant lancement de la fusée suffiraient à détruire les corps des passagers. De nombreuses impossibilités sont décelables au fil de l'eau (tel l'inexistance de l'apesanteur sans O2, la durée écourtée du vol à 6h ou ce carburant propulsif sans vitesse initiale, etc).

[yiursa]

J'aimerais savoir ce qui se passe concrètement sur le corps humain quand celui ci subit une acceleration de 600000G ?


PS : Je sais qu'ils meurent, je veux juste des precisions...

[Jota Be]

J'aimerais savoir ce qui se passe concrètement sur le corps humain quand celui ci subit une acceleration de 600000G ?


PS : Je sais qu'ils meurent, je veux juste des precisions...

mourir est un petit mot :ptdr:
Je pense qu'en subissant une telle force, ton corps s'écrase sous son propre poids. Il n'est même plus question de black-out ou quoi que ce soit.
Disons qu'à un g ton corps pèse 60kg. Eh ben à 6*10^5g, ton corps pèse 36000 tonnes, et en subissant une accélération brusque qui t'y amène en quelques secondes... splortch !

[yiursa]

mourir est un petit mot :ptdr:
Je pense qu'en subissant une telle force, ton corps s'écrase sous son propre poids. Il n'est même plus question de black-out ou quoi que ce soit.
Disons qu'à un g ton corps pèse 60kg. Eh ben à 6*10^5g, ton corps pèse 36000 tonnes, et en subissant une accélération brusque qui t'y amène en quelques secondes... splortch !

Il n'y aurait donc aucun moyen d'y remédier ^^
As tu lus l’œuvre de Jules Verne, dans celle ci l'auteur parle d'un système qui pourrait amortir le contre coup... ? mais 600000G ça me parait impossible !

Pourrais est tu me guider sur des calculs ou des formules qui me permettraient de montrer que ce projet est irréalisable, bien entendu à part l’accélération qui me paraît plus qu'évidente maintenant :ptdr:

[Black Jack]

Tu as une erreur d'un facteur 10 sur l'accélération nécessaire, mais cela ne change pas la conclusion.

Il faudrait que la vitesse d'échappement à l'attraction terrestre, environ 11 km/s, soit atteinte à la sortie du canon de 100 m de long.

Cela donne une accélération de l'ordre de 605000 m/s², soit donc environ 60500 g (et pas 600000 g comme tu l'indiques)

Mais de toute manière, aucun humain ne peut supporter une telle accélération. Au dessus de 8 g, il semble bien qu'un humain claque.

Il faudrait même que la vitesse au sortir du canon soit bien supérieure à 11 km/s car l'"obus" devrait ensuite traverser l'atmosphère et perdre beaucoup de vitesse par frottement dans l'air...

Ce frottement devrait aussi amener une température de l'obus bien trop élevée.

:zen:

[Elerinna]

Au dessus de 8 g, il semble bien qu'un humain claque.

Des pilote de voltige entraînés encaissent des accélérations de +/- 8G (médecine aéronautique en notions)

[Jota Be]

Des pilote de voltige entraînés encaissent des accélérations de +/- 8G (médecine aéronautique en notions)

En effet, mais j'ai aussi entendu dire que les combinaisons et l'aptitude physique de l'individu permettaient d'atteindre plus de 40g pendant une seconde. Sans combinaison, une personne même entrainée ne tiendrait pas longtemps à 8g, enfin cela dépend aussi du sens de la force

[Elerinna]

Une expérience a été conduite auprès du colonel Stapp de l'US Air Force en 1954: 40g subis en - 5 sec. :bad:

[Black Jack]

En effet, mais j'ai aussi entendu dire que les combinaisons et l'aptitude physique de l'individu permettaient d'atteindre plus de 40g pendant une seconde. Sans combinaison, une personne même entrainée ne tiendrait pas longtemps à 8g, enfin cela dépend aussi du sens de la force

C'est peu important dans le cadre de l'exercice, puisqu'ici, il est question d'accélération de l'ordre de 60000 g.

8g est effectivement seulement "tenable" pour des personnes super préparées.

:zen:

[Elerinna]

8g est effectivement seulement "tenable" pour des personnes super préparées.

L'avion Rafale, le Mirage 2000 ou le Mig 29 (en ne citant qu'eux) imposent des facteurs de charge supérieurs : puisque leurs pilotes doivent pouvoir endurer dans les faits et sans défaillir jusqu'à 9g sous une vitesse de pointe de 2000 km/h.

[Black Jack]

L'avion Rafale, le Mirage 2000 ou le Mig 29 (en ne citant qu'eux) imposent des facteurs de charge supérieurs : puisque leurs pilotes doivent pouvoir endurer dans les faits et sans défaillir jusqu'à 9g sous une vitesse de pointe de 2000 km/h.

Si on veut vraiment ergoter, alors ergotons.

Résister à 9 g signifie bien résister à une accélération verticale vers le haut de l'engin volant de 8 g... si cette accélération se fait à proximité de la Terre ou bien à un looping dans un plan vertical avec une accélération angulaire de 8g lorsque l'avion passe au point bas de la boucle.

Mais de nouveau, cela n'a pas la moindre importance dans la question présente puisqu'on aboutit à une accélération "démesurément" plus grande, quant à la vitesse de pointe, elle n'a aucune influence sur les occupants d'un engin volant.

:zen:

[Elerinna]

Mais de nouveau, cela n'a pas la moindre importance dans la question présente puisqu'on aboutit à une accélération "démesurément" plus grande, quant à la vitesse de pointe, elle n'a aucune influence sur les occupants d'un engin volant.

Certes; toutefois :"[url=http://fr.wikipedia.org/wiki/G_(accélération)]la tolérance humaine[/url] dépend de l'amplitude de g, de sa durée de présence, de la direction sous laquelle elle agit, de l'endroit où elle est applicable ainsi que de la posture d'un corps".

[Black Jack]

Certes; toutefois :"[url=http://fr.wikipedia.org/wiki/G_(accélération)]la tolérance humaine[/url] dépend de l'amplitude de g, de sa durée de présence, de la direction sous laquelle elle agit, de l'endroit où elle est applicable ainsi que de la posture d'un corps".

Ici, d'après l'énoncé : durée égale environ 18 ms, direction verticale, sens de bas en haut. (dans un référentiel terrestre bien entendu) et a = 650000 m/s² et donc plus question de jouer sur les mots sur la valeur de g.

Il te reste donc à proposer la "posture du corps" adéquate qui pourrait convenir ... ou alors convenir que la discussion est dans l'ergotage depuis plusieurs interventions.

:zen:

[el niala]

bonsoir tout le monde !

si vous avez lu le livre, vous aurez remarqué que l'auteur décrit un système de planchers qui s'effondrent pour justement amortir l'accélération au départ, avec des calculs farfelus, ce qui ne change rien à l'impossibilité physique ; pour les problèmes d'accélération sur avion de chasse (ou de voltige), la combinaison anti-g n'est efficace que pour les "g verticaux", aujourd'hui le problème le plus aigu concerne les cervicalgies, en particulier pour les officiers d'armes sur biplace

si yiursa souhaite rester sur les "erreurs" de Jules Verne, il y en a une plus facile à aborder me semble-t-il pour un élève du lycée, elle réside dans la confusion qu'il fait entre l'apesanteur et l'a-gravitation lorsqu'il décrit l'absence de poids apparent aux 2/3 du voyage