Combien de G... ?

Toujours par curiosité personnelle, une question que je me pose :

une accélération de 1 G = 1 fois notre propre poids.
Est-ce qu'on peut considérer que, simplement sur terre, assis derrière mon PC, je suibis une accélération verticale de 1G ?

Autre question :
pour ressentir, par exemple, une accélération de 2G, pour un simple citoyen, qu'existe t'il comme moyens ? je cherche des exemples concrets comme :
-"faire un saut de 2 mètres de haut"
-voitures de sport

Autres questions :
Combien de G peut-on encaisser:
-en voiture normale
-les pilotes de voiture de formule 1
-en avion de ligne au décollage genre A320
(j'ai bien essayé quelques formules sous Excel
mais je suis bien loin de mes études de bac scientifique
par correspondance en 1989...)

car on sait que les pilotes de chasse encaissent régulièrement du 5 voire du 7 G voire du 9 G pendant très peu de temps, et qu'on meurt à environ 12 G.
en navette ils prennent du 3G (à ne pas confondre avec nous aujourd'hui avec un simple telephone portable...)

Tout est une question d'orientation et de durée ! Par exemple, à chaque pas que tu fais quand tu cours, tu subis plus ou moins 10g au niveau de ton avant-jambe au moment du contact.
En avion de ligne, au décollage on se prendrait apparamment en moyenne 1,15g d'après ce que j'ai pu lire, sachant effectivement que 1g = pesanteur terrestre normale.
Dans une voiture, ce sont surtout des accélerations latérales que tu peux prendre, qui sont faibles (de l'ordre de 1.5g pour la F1) mais répétitives et donc fatigantes pour les pilotes.

1.15 G pour un avion de ligne, mais alors peut etre que mes calculs persos seraient correctes ? Waouh ! j'ai quelques bons restes alors... ?

Pour la F1 j'avais lu que les pilotes se prenaient jusqu'à 3G en latéral sur les grandes courbes. Pour les accélération et freinages ça doit petre pas mal aussi. 1.5G me parait être bien bas. Faudra cherche sur le sujet.

Les pilotes de chasses eux, peuvent subirent jusqu'à 11G sur certaines manoeuvres mais brèves sinon ...

En F1 c'est 1,5g typique et pas max je suppose.

Assis derriere son ordi on ne subi aucune accéleration dans le référenciel geocentrique car on est immobile (pas de vitesse ou vitesse constante => pas d'accélération).

Si tu fais une chute libre tu subit une acceleration de 1g (donc sauter de 2 m de haut fait 1G). Car la seul force qui te fait te déplacer est l'attraction terrestre.

Dans des montagnes russes tu peux avoir facilement plus de 1 G (et c'est le principe) car le wagonner qui te transporte a une vitesse non négligeable tout en haut de la cote, quand tu la dessant 2 forces s'ajoutent, l'apesanteur, et la force de traction du wagonner.

buran a écrit:Assis derriere son ordi on ne subi aucune accéleration dans le référenciel geocentrique car on est immobile (pas de vitesse ou vitesse constante => pas d'accélération).

Si tu fais une chute libre tu subit une acceleration de 1g (donc sauter de 2 m de haut fait 1G). Car la seul force qui te fait te déplacer est l'attraction terrestre.

Tu te trompes là.
La force g représente une accélération... et nous sommes actuellement en pleine accélération sur Terre, posés sur notre chaise !! En effet, la Terre est un puit de potention qui exerce donc une force sur nous. Cette force est ressentie non pas en nous donnant de la vitesse, mais parce que le sol est là pour servir de vecteur de communication de cette force, et donc on se retrouve écrasés sur notre siège exactement comme les gens dans l'espace qui allument un moteur et se retrouve écrasés sur leur siège à 1g par exemple. En faisant de la chute libre (et donc en orbite), tu aboutis au contraire à un équilibre des forces "ressenties" puisqu'il n'existe plus de support pour te donner une force de réaction que tu ressentirais. Certes, ton corps est en chute libre et accélère, mais il n'y a aucune force différentielle qui s'applique sur ton corps pour lui donner une impression d'accélération. C'est donc pourquoi en chute libre ou en orbite, on flotte, on est à zéro g.
C'est une explication avec les mains, plus d'infi ici: http://en.wikipedia.org/wiki/Zero_g

Je parle dans le referentiel geocentrique. Si on est immobile ou en vitesse constante on ne subit pas d'acceleration (par définition).

Donc assis derrire son bureau on ne subit pas l'acceleration de 9.81m/-2 , bien que l'ont soit soumis au champ gravitationnel qui nous maintient au sol.


En fait ce qui me chiffone c'est de parler d'acceleration alors qu'on est immobile.

buran a écrit:
Si tu fais une chute libre tu subit une acceleration de 1g (donc sauter de 2 m de haut fait 1G). Car la seul force qui te fait te déplacer est l'attraction terrestre.

Oh pardon je n'ai pas été clair, dans mon saut de 2 mètres :
bien sûr, lors du saut on est à 0 G, c'est lors du contact avec le sol, dans le bref moment où l'on plie les jenoux, que l'on ressent une accélération plus ou moins forte.
j'aimerais savoir comment est-il possible de calculer en G cette accélération, vu la hauteur que l'on saute.

En fait ma question serait :
comment faire pour ressentir même brièvement l'accélération de 3 G des cosmonautes ?
autrement qu'en allant se faufiler dans un centre d'entrainement spatial déguisé en femme de ménage pour passer l'entrée...


-un énorme tourniquet (pas suffisant)
-montagnes russes...
-

cslevine a écrit:
j'aimerais savoir comment est-il possible de calculer en G cette accélération, vu la hauteur que l'on saute.

-

En fait ça ne dépend pas de la hauteur que tu sautes (les personnes qui sautent en parachutes subissent 1G), il faut réfléchir en terme de forces soumisent au corps.

Pour savoir combien de g tu prends en sautant de 2 mètres, c'est très simple:
On va dire qu'on part d'une vitesse nulle. On gagne 9.81m/s chaque seconde.
On a donc 0 = -0.5*9.81 * t² + 2, t est la variable ici et représente le temps de chute. Il te faut à peu près 0.64s pour toucher le sol.
Tu fais donc du 6.26m/s au moment de l'impact.
Maintenant ce qui est important c'est en combien de temps tu vas passer de 6.26m/s à 0. C'est ça qui va déterminer ton "nombre de g". On supposer qu'on se freine uniformément pendant 1/4 de seconde pour avoir un ordre d'idées.
On a donc une accélération de 6.24*4 = 25m/s², soit 2,5g.
Tu as ta réponse :P

L'importance de ce freinage est capitale, puisque si on se freine par exemple en 1/10è de seconde (je n'ai aucune idée de la valeur réelle), on passe à 6g !

buran a écrit:
En fait ce qui me chiffone c'est de parler d'acceleration alors qu'on est immobile.

en fait la nature regorge de tels paradoxes que notre compréhension a bien du mal à saisir.
Mais c'est effectivement le terme d'accélération qui est en cause : je dois forcément avoir loupé un wagon quelque part :

c'est vrai qu'on parle d'accélération en G,
et aussi d'accélération en m/s-1

mais dans un cas c'est j'imagine d'accélération ressentie, et dans un autre cas, d'accélération par rapport à un référentiel.
il y a peut etre une confusion de mot, un peu comme pour "portable" ?

Toujours est-il que sur terre sans bouger, on subit constamment 1 x son poids, donc une force de 1 G, avec une accélération nulle.

D'ailleurs tenez dans les simulateurs de vol, la cabine est montée sur des verrins afin de s'orienter et ainsi simuler des accélérations ressenties maximum de 1 G bien sûr (si à la verticale).
Ce qui d'ailleurs me parait ridicule, car en avion de ligne au décollage je cite

qu'on prends environ 1.15 G

Quand je parle de saut, bien entendu, il s'agirait de calculer les G ressentis lors du contact avec le sol, et ce durant la phase où l'on plie les jenoux.
Car bien sûr, pendant la chute elle même, cela n'a pas de sens puisque c'est par définition l'impesanteur.

et je sais qu'il y a une formule. Par exemple les disques durs sont définis comme pouvant tomber de 30 cm éteints, et de 10 cm en fonctionnement, etc.
Mais là ça ne doit correspondre en rien à ce qu'on ressent dans une fusée, puisque je me rappelle maintenant qu'on parle d'ordres de 30 G...

Ca en ferait, des points de vie en moins si cela durait plus d'un 10e de seconde.

Donc en somme, y'aurait pas d'autre moyen de ressentir les G que de monter avec un pilote ou d'aller dans un centre spatial...



On dit aux enfants que 3 G, c'est comme si on nous mettait 3 fois notre poids au dessus de nous, mais je crois pas que ce soit le vrai ressenti.
(cf. un exemple complètement saugrenu mais on fera avec :
la position du missionaire inversé n'est pas égal à 2 G !)


sinon pour ajouter une 2e note d'humour : le propre du vol parabolique, c'est de sentir léger, puis de ressentir les G.

buran a écrit:
En fait ce qui me chiffone c'est de parler d'acceleration alors qu'on est immobile.

Tout dépend du référentiel.

cslevine a écrit:c'est vrai qu'on parle d'accélération en G,
et aussi d'accélération en m/s-1

mais dans un cas c'est j'imagine d'accélération ressentie, et dans un autre cas, d'accélération par rapport à un référentiel.
il y a peut etre une confusion de mot, un peu comme pour "portable" ?

Une accélération se mesure en m/s-2. 1G c'est la résultante d'une accélération de 9.81m/s-2, 2G c'est 2*9.81=19.62m/s-2 etc... tout simplement.

cslevine a écrit:et je sais qu'il y a une formule. Par exemple les disques durs sont définis comme pouvant tomber de 30 cm éteints, et de 10 cm en fonctionnement, etc.

Il suffit de reprendre mon calcul très simple développé au dessus.

cslevine a écrit:Toujours est-il que sur terre sans bouger, on subit constamment 1 x son poids, donc une force de 1 G, avec une accélération nulle.

Faux, ça n'est pas parce qu'on est immobiles qu'on accélère pas. Tout dépend du référentiel, et le fait qu'on ait les pieds sur Terre nous rappelle sans cesse que dans notre référentiel on subit une accélération.

cslevine a écrit:Toujours est-il que sur terre sans bouger, on subit constamment 1 x son poids, donc une force de 1 G, avec une accélération nulle.

Faux, ça n'est pas parce qu'on est immobiles qu'on accélère pas. Tout dépend du référentiel, et le fait qu'on ait les pieds sur Terre nous rappelle sans cesse que dans notre référentiel on subit une accélération.[/quote]

Justement c'est pour ça que j'ai bien fait attention de préciser que je me mettais dans le référentiel geocentrique.
Mes cours de mécanique ne sont pas si loin! J'ai aussi fait des études scientifiques.

Oui oui tu as bien raison, et c'est dans ton référentiel propre qu'on subit une accélération.

Bonjour,

Space Opera a écrit:Oui oui tu as bien raison, et c'est dans ton référentiel propre qu'on subit une accélération.

Buran a raison ... et, excuse moi mais tu as également tord quand tu parles de référentiel propre.
L'accélération est définie formellement comme la dérivée de la vitesse. Donc si on ne bouge pas (sous-entendu dans le référentiel terrestre), l'accélération vaut 0. Et bien entendu, dans notre propre référentiel, on ne bouge jamais, donc l'accélération vaut toujours 0.
Ce qu'on subit sur notre chaise n'est donc pas une accélération, mais une force, la force de gravitation. Si on ne bouge pas, c'est parce qu'il existe une autre force liée à la réaction du sol et la résistance de nos muscles qui équilibre le système.
Et quand on dit subir 1G ou 2G, il s'agit d'une force équivalente à 1 fois ou 2 fois la force de gravitation habituellement ressentie sur notre chaise ...
Comme chacun sait, l'accélération est donnée par la formule :
somme des forces = m a
Donc c'est seulement si on a 1 seule force, la gravitation par exemple (cas de la chute libre), que force et accélération sont proportionnelles.

Enfin, en ce qui concerne la force maximale que notre corps peut subir, cela dépend effectivement de la durée et du point d'application de la force. Entre parenthèse, l'accélération maximale que notre corps peut subir est tout simplement infinie, car nous pouvons par exemple tomber dans un trou noir, donc être très fortement accéléré sans ressentir grand chose ...

Cordialement,
Argyre

Argyre a écrit:L'accélération est définie formellement comme la dérivée de la vitesse. Donc si on ne bouge pas (sous-entendu dans le référentiel terrestre), l'accélération vaut 0. Et bien entendu, dans notre propre référentiel, on ne bouge jamais, donc l'accélération vaut toujours 0.

Nous sommes parfaitement d'accord sur ce point, ce que j'ai voulu appeller "référentiel propre" était complètement faux. Mea Culpa... Nous pensons bien la même chose depuis le début avec buran, ce que je précise bien le post d'avant, mais les (mes) mots pêchent plus que les idées...
Concernant les effets de l'accélération, il me semble qu'on en a déjà débattu il y a quelques temps.

En ce qui concerne l'unité d'accélération , il faut choisir entre m.s^- 2 ou m/s^2, mais m/ s-^2 est faux

giwa a écrit:En ce qui concerne l'unité d'accélération , il faut choisir entre m.s^- 2 ou m/s^2, mais m/ s-^2 est faux

Tout à fait. Désolé ;)

Voilà pourquoi j'ai la tête qui pèse si peu par rapport à mes pieds :lolnasa:

Apparament, sur un simple manège de foire, j'ai pu prendre des pics de 4G (! yééé, sur la navette ils ont que 3G nananèèèreu...)

en fait dans ces conditions, les bras et mains semble rester entièrement libres de tout mouvement. Ce n'est pas comme dans les films où la main du pilote ne peut même plus se lever pour aller appuyer sur un bouton d'arret d'urgence.

les G se ressentent principalement dans le dos et les reins. (là où G vais et G viens...)

Ceci dit, je crois qu'il existe des genres de roues centrifugeuses grand public, pour avoir des accélérations continues.
Genre au futuroscope de Poitier ou autre endroit ?

giwa a écrit:[size=12]Si la force de gravitation universelle n’a aucun effet sur notre organisme, c’est que cette force est répartie uniformément en volume ou presque (on verra plus loin pourquoi « presque » )

La gravitation et la pression atmosphèrique sont des forces très importante au regard de ce qu'est capable d'encaisser notre petit corps humain, mais notre corps est en équilibre avec ces forces.

Pour le corps à la surface de la terre, il subit la force de pesanteur et la réaction du sol , la résultante des forces est nulles, l'accélaration aussi (F=Ma).

C'est simple comme bonjour

cslevine a écrit:Apparament, sur un simple manège de foire, j'ai pu prendre des pics de 4G (! yééé, sur la navette ils ont que 3G nananèèèreu...)

Pour calculer ton accélération en rotation, il te faut connaitre le rayon du virage et ta vitesse : a=v²/r (r en mètre et v en métres/seconde) ou encore a = rw² (w en radian par seconde, 1rad/s = 9.55 tour/minute)).
Tu divises ton accélération par 9.81 pour avoir le nombre de G


exemple: 1 manège de 3 m de rayon,
4G c'est 39.2 m/s²
ca donne w² = 39.2/3=13.07 soit w = 3.61 rad/s
comme les rad/s ca parle pas beaucoup à nos esprit, ca donne
34,5 tour/minute soit 1 tour en ... 1.7 secondes.

Pour 3 G, ca donne 2.0 secondes

Ca fait pas un peu trop rapide pour un manège ???