Possibilité d'une absence de gravité bien avant le centre de la Terre

Salut à tous,

Newton décrit la gravité comme une force dont la direction est bien le centre de la Terre, mais il considère aussi que c'est de cet endroit que "part" la gravité.
Or, dès que l'on descend (admettons que l'on puisse le faire) vers le centre de la Terre, les masses qui se situent au-dessus de nous (et autour, ce qui a son importance à une certaine profondeur) finissent très rapidement par équilibrer celles qui sont au-dessous.

De plus, si par un effet quelconque, l'on admet que les matériaux les plus lourds restent plutôt vers la surface, alors l'absence de gravité se fait sentir bien avant d'atteindre le centre géométrique de la sphère terrestre, non ?

Le 15-11-2008 à 17:16, soliris :
De plus, si par un effet quelconque, l'on admet que les matériaux les plus lourds restent plutôt vers la surface,

Avec des si, on refait le monde ...

alors l'absence de gravité se fait sentir bien avant d'atteindre le centre géométrique de la sphère terrestre, non ?

il faudrait que "tes matériaux lourds en surface" est une masse équivalente à celle du noyau pour ne plus sentir la gravité au sein du manteau ...

Hello sir,

Le monde, à la surface de la planète, s'est fait avec un tel assemblage de conditions que les scientifiques eux-mêmes se demandent comment se fait-il que nous existions!
Alors en poser une ou deux, rien que pour l'immensité des masses de l'intérieur de la Terre, et parier sur leur hétérogénéité de celles-ci n'est absolument pas une preuve de transgression scientifique.

Postuler l'une ou l'autre condition, remettre ses propres interprétations, "sur la sellette", c'est apprendre...et désapprendre.

Un petit point sur l'état actuel des connaissances sur la composition de la terre s'impose au préalable.



Lien

Lien2

(Modifié par GS le 15-11-2008 à 18:26)

si jamais par un quelconque moyen on pouvait se retouver au centre de la Terre,la pression serait bien trop importante pour que l'on puisse,comme j'imagine que tu le pense,planer comme dans l'espace.
Si on considere la terre comme parfaitement homogene (ou faite de couche spherique de même epaisseur et de même densité,ce qui semble etre le cas) et que l'on trouve un moyen de negliger les forces de pression,alors il y aura un unique point ( le centre exact de la Terre) où ton corps sera en equilibre et ne bougeras theoriquement plus.En astronomie,on appele ça des point de Lagrange

Si jamais comme tu le dis les materiaux les plus lourd se trouve a la surface de la terre,ce dont je doute puisque le noyau est constitué de fer liquide,alors ton point d'equilibre seras toujours le centre de la Terre puisque la Terre est ronde et donc si tu es au trois quart de profondeur de son rayon par exemple,tu subit la force de gravité de la surface + la force de gravité de ton dernier quart + la force de gravité de ton rayon ''opposé'' ( tu me suis? ) et donc quoi qu'il arrive,le seul point d'equilibre seras toujours ton centre.

Hello GS ! Vous remarquerez de par les liens Wikipedia que vous donnez, l'insupportable absence de renseignements sur les profondeurs de la Terre, à l'exception d'un tableau (maigrichon) sur les éléments chimiques présents...

Vraiment c'est très surprenant (mais Wiki n'est pas encore complet).

Vous vous en rendez compte en cliquant sur 'discontinuités de Mohorovicic, Lehmann, Gutenberg '.

Hello Tibo.3x !

Evidemment, si nous descendions à l'intérieur de la Terre, ce serait (ce sera?) par des couloirs pare-feu quil faut encore inventer; les points de Lagrange que tu cites indiquent pourtant qu'il n'y a pas qu'au centre que la gravité peut s'équilibrer.
Il faudrait revoir d'autre part tout le protocole scientifique sur l'aller et le retour des ondes sismiques de repérage.

Merci à vous deux

juste pour preciser les points de Lagrange,c'est dans l'espace,rien a voir avec le centre de la Terre,c'etait pour donner un exemple,mais t'avait compris je pense

Remarquable réponse, Kweeky, et merci !
he oui, en tant que Bourin de Bourac, il me faut toujours quelqu'un pour réexpliquer le monde (d'autant plus lorsque je lis les hiéroglyphes du théorême de Gauss).

Autre chose, la comparaison avec un vaisseau spatial est intéressante, mais l'élève de prépa que je suis à des questions à poser.. Si mon vaisseau est une sphère, genre l'étoile de la mort, de Star Wars

1/ Si je reste au milieu, à flotter dans l'air, la sphère aura beau tourner, cela ne changera rien pour moi, vrai ou faux ? 2/ Si je suis collé à la paroi, emporté par la rotation de la sphère, et que je marche en sens inverse, j'irai moins vite, donc je serai plus léger, et en sautant j'irai plus haut que si je ne marche pas...Vrai ou faux ?
3 / si je marche plus vite que la rotation de la sphère, dans son sens, je serai encore plus lourd, vrai ou faux ?

Quel référentiel allez-vous utiliser, car si une seule des affirmations 2 et 3 est vraie, dans ce cas la comparaison entre la gravité et l'accélération de rotation est fausse.

Re Soliris,

Le "bourrin" ne vous était pas adressé. Il s'adresse aux élèves de prépa. Il ne faut pas tout prendre pour vous. Ce n'est pas un adjectif péjoratif, c'est une réalité. Le prépa est bourrin et aime à faire des calculs du même nom. Il arrive bien souvent à un résultat correct, mais il passe bien souvent à côté de méthodes plus simples dans l'absolu, mais aussi moins directe. L'avantage de la méthode "bourrin" est que si on sait calculer vite et bien, elle marche toujours.

Quant à vos questions, elles sont intéressantes. Vous vous demandez dans quel référentiel il faut se placer. Si on veut faire de la Physique "simplement", il faut essayer de se placer dans un référentiel galiléen. La meilleure approximation que nous ayons est celle du référentiel de Copernic : centre du repère au niveau du Soleil et axes qui pointent vers trois étoiles fixes. Si on ne veut pas être jusqu'au-boutiste, on peut se contenter d'un référentiel "vaisseau-centrique" : origine au niveau du vaisseau et les trois axes qui pointent vers trois étoiles fixes. Pour des échelles de temps petites par rapport à la durée de révolution du vaisseau autour de sa planète (ou autour du Soleil), on peut considérer que le référentiel vaisseau-centrique est presque galiléen.

Dans ce référentiel, vos questions 2 et 3 auront une réponse très simple : OUI et OUI.

Par contre, cela ne contredit pas le fait que la gravitation est localement équivalente à une accélération, car dans les deux cas, l'accélération du bonhomme se déplaçant sur la surface interne de la coque ne sera pas la même. Le fait que la force qui le plaque sur la coque ne soit pas la même est donc tout à fait normal.

Ce fait serait problématique si on réalisait réellement un "vaisseau monde" de ce type, car il faudrait le faire tourner très très vite pour minimiser ce problème, mais ce faisant on en créerait un autre de problème : on augmenterait les effets dûs à la force de Coriolis. Par exemple il serait très difficile de jouer à la balle ou au tennis dans ces conditions (ça reviendrait à jouer au tennis sur un manège en rotation). C'est pour cela, entre autres choses, que ce genre de projets restera cantonné à la SF. Une autre solution, mais qui couterait encore plus cher, serait de faire un vaisseau non pas creux, mais plein, et énoooooooorme, et surtout très massif. S'il est très lourd, la force gravitationnelle permettra aux astronautes de tenir sur sa surface. S'il est suffisamment lourd, la gravitation permettra même à une atmosphère de rester accrochée à la coque. Et voilà ! (En plus on sait que cette méthode marche)

@+

P.S.: je comprends aisément que le théorème de Gauss ressemble à des hiéroglyphes pour un non initié. Mais le fait est qu'on ne peut pas faire de la Physique sans l'outil mathématique. L'outil mathématique est le seul moyen que nous ayons trouver pour faire du quantitatif, or pas de Physique sans quantitatif, sans mesures. Par contre, en y allant progressivement, il est possible d'acquérir les rudiments mathématiques permettant de faire de la Physique (dite) classique. Et le jeu en vaut la chandelle (ouah, l'aut' il prêche pour sa paroisse !) : avoir accès à la connaissance contenue dans ces "hiéroglyphes" !

Ajout du 18-11-2008 à 18:04:

Je suis allé un peu vite sur la notion de référentiel galiléen, mais je vous invite à donner un coup d'oeil sur ce fil (ouah, l'aut', il fait d'la pub pour son fil !), où la notion est discutée plus longuement. Vous pourrez aussi donner un coup d'oeil sur l'excellent site de Newtoon qui traite aussi de la force centrifuge (il y a aussi un article sur Coriolis), ce qui permet de mieux se représenter les forces d'inertie, ces "forces qui n'en sont pas".