Comment se peser dans l'espace ?

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À l'intérieur de la Station spatiale internationale, les astronautes sont en état de micropesanteur et ne peuvent donc pas se peser. Par contre, ils mesurent tous les jours leur masse et utilisent pour cela une balance inertielle qui mesure leur fréquence d'oscillation autour d'une position d'équilibre. Cette fréquence permet d'en déduire une masse en utilisant les lois de Newton.


Tous les commentaires (30)

a écrit : Boing, boing, boing !!!
70 kilos.

J’aime ça.
Si ca passe comme explication avec quelqu'un qui n'a pas lu le sujet et qui ne s'est jamais posé la question, je tiendrai ma parole! ^^

a écrit : Pour faire encore plus simple. On demande à l'astronaute de se mettre sur un machin qui monte et descend de haut en bas à une vitesse donnée et avec un tas de capteurs dedans.

Plus le machin galère à monter/descendre plus ça veux dire que l'astronaute est lourd.
Et on arrive comme ça à cal
culer sa masse.

(oui je sais ya pas de haut et de bas dans l'espace, c'est pour imager)
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Merci, j'ai compris grâce à ton explication

a écrit : Pour faire encore plus simple. On demande à l'astronaute de se mettre sur un machin qui monte et descend de haut en bas à une vitesse donnée et avec un tas de capteurs dedans.

Plus le machin galère à monter/descendre plus ça veux dire que l'astronaute est lourd.
Et on arrive comme ça à cal
culer sa masse.

(oui je sais ya pas de haut et de bas dans l'espace, c'est pour imager)
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Écoute c'est une très bonne vulgarisation. Il y a sur le premier lien une vidéo d'un astronaute qui essaye la machine.

a écrit : Pour faire encore plus simple. On demande à l'astronaute de se mettre sur un machin qui monte et descend de haut en bas à une vitesse donnée et avec un tas de capteurs dedans.

Plus le machin galère à monter/descendre plus ça veux dire que l'astronaute est lourd.
Et on arrive comme ça à cal
culer sa masse.

(oui je sais ya pas de haut et de bas dans l'espace, c'est pour imager)
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Pas besoin d'avoir un tas de capteur pour ça. Sur le principe, il suffit de mesurer le temps d'une oscillation, ou de plusieurs pour gagner en résolution. Donc un chronomètre devrait être suffisant. En réalité, j'imagine que la raideur du ressort peut légèrement varier, par exemple (au pif) selon la température. Dans ce cas il faut d'autres capteurs (thermomètre) pour faire des compensations. Evidement tout dépend de la précision que l'on souhaite atteindre. C'est pas dit qu'on veuille être au poil de luc car il ya d'autres contraintes importantes dans cet environnement (poids, encombrement, maintenance...)

a écrit : Pas besoin d'avoir un tas de capteur pour ça. Sur le principe, il suffit de mesurer le temps d'une oscillation, ou de plusieurs pour gagner en résolution. Donc un chronomètre devrait être suffisant. En réalité, j'imagine que la raideur du ressort peut légèrement varier, par exemple (au pif) selon la température. Dans ce cas il faut d'autres capteurs (thermomètre) pour faire des compensations. Evidement tout dépend de la précision que l'on souhaite atteindre. C'est pas dit qu'on veuille être au poil de luc car il ya d'autres contraintes importantes dans cet environnement (poids, encombrement, maintenance...) Afficher tout Pour la balance inertielle présente sur skylab, la précision était annoncée à 0.1% près pour des objets pesés sur Terre puis avec la balance. Je ne connais pas la précision de la balance de l'ISS.
Les mesures se faisait sur 3 oscillations aller-retour après lancement de la chaise à partir du ressort comprimé et on mesurait à chaque fois la période T (proportionnelle à la racine carrée de la masse).

On a la pulsation w = 2pi / T
puis w = (k/m)^1/2

on aura donc (si je ne me suis pas trompé) : m = kT² / 4pi²
Avec k = raideur du ressort, m = masse de l'astronaute, T = période d'oscillation aller retour, Pi² = pipi et D la réponse D.

D'ailleurs, pour être tout à fait exacte, on ne mesure pas une masse de gravité mais une masse inertielle. Dans notre univers, elles sont rigoureusement identiques mais cela pourrait ne pas être le cas dans d'autres dimensions.

a écrit : Pour faire encore encore plus simple c'est une machine à secouer les astronautes qui mesure à quel point ils sont durs à secouer Je me marre ... j’adore le contraste des explications scientifiques ( vous êtes calés les copains, chapeau ! ) avec celles des cancres ( Boing boing ... 70kg

a écrit : Pour la balance inertielle présente sur skylab, la précision était annoncée à 0.1% près pour des objets pesés sur Terre puis avec la balance. Je ne connais pas la précision de la balance de l'ISS.
Les mesures se faisait sur 3 oscillations aller-retour après lancement de la chaise à partir du ressort comprimé
et on mesurait à chaque fois la période T (proportionnelle à la racine carrée de la masse).

On a la pulsation w = 2pi / T
puis w = (k/m)^1/2

on aura donc (si je ne me suis pas trompé) : m = kT² / 4pi²
Avec k = raideur du ressort, m = masse de l'astronaute, T = période d'oscillation aller retour, Pi² = pipi et D la réponse D.

D'ailleurs, pour être tout à fait exacte, on ne mesure pas une masse de gravité mais une masse inertielle. Dans notre univers, elles sont rigoureusement identiques mais cela pourrait ne pas être le cas dans d'autres dimensions.
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J’ai un doute... je crois que tu t’es trompé sur la réponse D;)

a écrit : Pour simplifier à l’intérieur de la station il y a une masse qui oscille avec l’équivalent d’un ressort. On sait que cette masse m0 oscille à la fréquence f0 en micro pesanteur. Maintenant on met un astronaute sur la balance et on lui demande d’osciller avec le ressort. On a donc m1 qui oscille à une fréquence f1. On connaît m0, f0 et la raideur k du ressort, on mesure f1 et on en déduit m1. Afficher tout Heureusement que tu as essayé de simplifier.
J’aime bien les 125 pouces en l’air des gens qui veulent faire croire qu’ils ont compris