Vitesses, etc.

1998/03/01 Bandres Unanue, Luis Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

Dans les derniers travaux nous nous sommes occupés des particularités des fluides, et avant eux nous avons eu la lumière, le son et la chaleur dans cette section de Jouir de la Physique; cette fois, nous voulons ouvrir la porte d'un autre paragraphe de grande importance dans la Physique: Mécanique. Et pour commencer avec Mécanique nous partons de la vitesse de certains mobiles de notre environnement.

Comme nous le savons tous, le record du monde de 100 mètres est inférieur à 10 secondes. Si nous acceptons ce nombre pour notre calcul, cela signifie que dans une seconde sont faites 10 mètres, donc à une heure, à savoir 3.600 secondes, à vingt kilomètres. Mais ce qui est clair, c'est que pour un être humain est impossible, faire 100 mètres à cette vitesse est une chose et suivre cette vitesse à une heure est très autre. Un piéton normal peut marcher rapidement et marcher 1,5 mètres par seconde à cette vitesse, soit environ 5 kilomètres par heure, tandis que le coureur peut parcourir très peu de temps à la vitesse maximale mentionnée ci-dessus.

Dans notre vie quotidienne, nous prenons souvent comme exemple le dessin ou la tortue pour exprimer la lenteur d'une chose ou d'une autre. Les escargots sont vraiment lents, leur vitesse est seulement 5,4 mètres par heure, soit mille fois moins vieux que celle d'un homme à pied. La tortue est aussi lente et va beaucoup plus vite que la foudre, puisque la tortue parcourt 70 mètres par heure.

Nous avons dit que l'être humain est beaucoup plus rapide que l'escargot ou la tortue, mais nous perdons cet avantage comparatif avec d'autres animaux de notre environnement ou avec les phénomènes de la nature. Il est vrai que si nous le comparons au courant d'eau d'une rivière d'une plaine, notre vitesse peut être identique à celle de l'eau, et aussi celle du vent normal. Mais en attrapant une mouche, étant donné qu'elle a généralement une vitesse de cinq mètres par seconde, l'homme aurait besoin de skis pour chasser la mouche; et que dire si nous mentionnons un lièvre, un chien, un cheval ou un aigle.

Cependant, l'être humain est plus rapide que tous les animaux mentionnés ci-dessus, mais pour cela nous devons tenir compte des machines créées à travers leur intelligence. Ces dernières années, l'être humain a conçu des moteurs flottants qui dépassent les quatre-vingts kilomètres par heure. De plus, sur terre, elle peut aller beaucoup plus vite que sur l'eau : les trains conventionnels font 150 kilomètres par heure et les trains à grande vitesse beaucoup plus, que dire des voitures ? Notre plus petite voiture peut également atteindre 180 kilomètres par heure.

Et quand nous passons de terre en air, les vitesses acquièrent des nombres beaucoup plus élevés. Actuellement, un avion à réaction normale peut atteindre une vitesse moyenne de mille kilomètres par heure. Il y a peu d'années, un problème dans l'aviation était de surmonter la «barrière sonore» (1.200 kilomètres par heure). Aujourd'hui, il y a beaucoup d'avions qui peuvent atteindre une vitesse de double à triple.

Mais, même si ces vitesses sont très élevées, l'homme a inventé des appareils de vitesse beaucoup plus élevé. Le premier satellite artificiel, le Spoutnik, a été lancé à une vitesse supérieure à 28.000 kilomètres par heure, presque 8 kilomètres par seconde. Et les fusées interplanétaires ont été lancées à une vitesse connue sous le nom de « deuxième vitesse cosmique », c'est-à-dire à 11,2 kilomètres par seconde, jusqu'à atteindre la Lune, Mars et Vénus.

Après le temps

Si à huit heures du matin nous partons en avion de Vladivostok, pourrions-nous arriver à Moscou à huit heures du matin du même jour ? Cette question, d'une part, n'est pas une bêtise et, d'autre part, sa réponse est affirmative. Pour comprendre cette réponse, nous devons savoir que la différence entre les axes horaires de Vladivostok et Moscou est de neuf heures, de sorte que l'avion peut parcourir la distance entre ces deux villes en neuf heures, et ainsi, l'heure où les montres de cette ville marqueront à Moscou sera la même que celles de Vladivostok au début du vol: Entre Vladivostok et Moscou il y a 9000 kilomètres. L'avion doit donc avoir une vitesse de 9.000 : 9 = 1.000 km/h, ce qui n'est pas un problème de l'autre monde.

Aux latitudes polaires, la vitesse nécessaire pour «dépasser le soleil» (plus précisément la terre) est beaucoup plus faible. Ainsi, en Nouvelle-Zélande, par exemple, en parallèle 77, la distance parcourue par un avion à 150 km/h est la même qui fait un point de la Terre en tournant la Terre sur son propre axe en même temps. Pour les passagers de cet avion le Soleil se tiendra, comme suspendu du ciel, et la nuit ne viendra jamais (pour que cela se produise, bien sûr, l'avion doit avoir une direction appropriée).

«Avancer vers la Lune» est beaucoup plus facile dans votre tournée autour de la Terre. La Lune autour de la Terre, cette dernière se déplace vingt-neuf fois plus lentement qu'autour de son axe (au moment de réaliser cette comparaison, nous prenons en compte ses vitesses d'angle et non de ligne). Par conséquent, un bateau typique à 25 km/h peut «avancer» à la Lune à latitudes moyennes.

L'écrivain américain Mark Twain utilise ce phénomène dans son travail à l'étranger. Il a écrit que «sur un voyage de New York aux Açores, le temps de l'été était merveilleux et les nuits plus merveilleuses que les jours.

Le soir, nous découvrons un phénomène surprenant: La lune apparaissait chaque nuit à la même heure et au même endroit du pétrissage. Le thème de ce comportement particulier de la Lune était en principe un mystère pour nous, mais ensuite nous l'avons compris. Le motif était que, sur une longueur géographique de 20 minutes par heure, nous avançions à vitesse, c’est-à-dire que notre vitesse était suffisante pour que la Lune ne nous avance pas».

Valeurs de certaines vitesses

Marquet1,5 mm/s5,4 m/hDordoka20 mm/s72 m/hPisado1 m/s3,6 km/hHomme appui1,4 m/s5 km/hCheval pauso1,7 m/s6 km/hCheval trostan3,5 m/s12,6 km/hEulia5km/s18 km/hBruit