L'échauffement "à rouge" que subissent les objets qui rentrent dans l'atmosphère terrestre n'est pas dû à la friction de l'air. C'est principalement dû à la compression de l'air à l'avant de l'objet : la vitesse étant très importante, les gaz se compressent, et cette compression crée une forte chaleur.
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Prends une pompe à vélo et gonfle un pneu, la pompe chauffe alors qu'il n'y a pas de friction (très peu) c'est la compression de l'air via ton bras qui génère cette chaleur.
L'inverse est facilement vérifiable. Utiliser une bombe aérosol, la bombe aérosol se refroidit, décompression, perte d'énergie.
Les frigos marchent comme ça d'ailleurs. A l'extérieur, le compresseur compresse un gaz et chauffe, envoie ce gaz comprimé qui se décompresse à l'intérieur et donc prend de l'énergie (fais du froid)
La friction, frottez ses mains l'une contre l'autre, ca chauffe. Et ca peut chauffer fort, on peut même se brûler, j'ai essayé ^^
Le nez d'un TGV à pleine vitesse monte, il me semble, à 150 degrés°
Quand on comprime de l’air, on rapproche les molécules.
Ces dernières s’entrechoquent beaucoup plus : il y a d’avantage d’échange de chaleur entre les molécules et ces dernières vont se déplacer plus vite (le degré d’agitation des molécules est la définition même de la température dans le cas présent).
Or, les chocs entre les atomes constitue lui-même un frottement. Il a juste lieu entre les molécules et d’autres molécules et pas seulement entre les molécules et la fusée. Une petite partie de l’échauffement de la fusée est dû d’ailleurs à la chaleur de radiation, sans aucun contact avec l’air.
Dans tous les cas, que ce soit le frottement ou la compression, c’est à chaque fois un choc d’une molécule sur la surface, qui est responsable de l’échauffement de cette surface (par conduction).
J'adore... Les tronches des scientifiques de la nasa de la source numéro 2 de cette anecdotes.... semblent tout droit sorties d'un épisode de Big Bang Theory!!!....
Pas besoin d'aller très vite pour ressentir la compression et donc la pression de l'air.
Sortir une main par la fenêtre en voiture est suffisant .
F=1/2ro x S x V2 x Cx.
´S la surface balayée selon la position de la main.
Ro la densité du fluide
V. La vitesse
Cx le coefficient de traînée. Selon la forme, concave convexe etc.
Et ce n'est que parce qu'il y a friction être les molécules qu'il y a compression.
Dans un super fluide sans frottement, pas de compression , pas de portance, pas d'oiseau en l'air, pas de rame en bateau, pas de ventilateur, etc.
Donc heureusement ça frotte un peu. Et ça chauffe quand ça frotte trop.
Quant à la vitesse, il y a une transition entre ce qui est subsonique et ce qui est supersonique. Dans le subsonique, l'information peut se propager avant l'objet: par exemple lorsqu'un bateau avance, il y a une vague d'étrave ; la mer voit le bateau (un peu) avant qu'il se soit là. Dans le supersonique, c'est très différent. Ce changement de régime, qui apparaît d'ailleurs dans les équations, s'accompagne d'un certain nombre de phénomènes : cône de Mach, bang, et échauffement plus important. C'est d'ailleurs pour cela que les vols civils supersoniques ont été abandonnés : il faut fournir trop d'énergie pour maintenir la vitesse élevée ; à vitesse constante, cette énergie est utilisée principalement pour échauffer le front. En résumé, le franchissement de la vitesse du son correspond à un hausse de température significative.
C'est la relation des gaz parfaits, et elle n'est pas applicable dans le cas qui nous intéresse...