Vous pouvez utiliser ce jeu stupide pour faire de la physique sérieuse

je suis un abruti pour les jeux en ligne intéressants qui n’ont pas de score ni même de but. Dans ce cas, il s’agit d’un simulateur spatial de dessin animé pour promouvoir le livre Et qu’est-ce qui se passerait si? 2par Randall Munroe, l’auteur du xkcd des bandes dessinées.

Vous pouvez y jouer en cliquant ici. (Ne vous inquiétez pas, j’attendrai.)

Le jeu fonctionne comme ceci : Vous démarrez avec une fusée sur une très petite planète. Cliquez sur la fusée pour commencer, puis vous pouvez utiliser les flèches de votre clavier pour allumer le propulseur, faire pivoter le vaisseau spatial et trouver d’autres planètes et quelques choses amusantes qui se trouvent principalement à l’intérieur Et qu’est-ce qui se passerait si blagues. C’est ça. C’est le jeu. C’est idiot et amusant, et j’adore ça.

Mais il s’avère que vous pouvez utiliser même un jeu simple pour explorer certains concepts clés de la physique.

Orbites réelles

L’une des choses que vous pouvez voir sur la planète initiale est une recréation du « boulet de canon de Newton », l’expérience de pensée d’Isaac Newton sur le lien entre un projectile en mouvement rapide et le mouvement orbital. Newton a déclaré que si vous pouviez tirer un boulet de canon très rapide horizontalement depuis une très haute montagne, il est possible que la courbe de sa trajectoire corresponde à la courbure de la Terre. Cela ferait tomber le boulet de canon mais ne toucherait jamais le sol. (C’est essentiellement ce qui se passe avec un objet en orbite comme la Station spatiale internationale), sauf que l’ISS n’a pas été abattue depuis une haute montagne.)

Voir le boulet de canon de Newton m’a fait supposer que je pouvais mettre mon vaisseau spatial en orbite autour de cette petite planète, ce qui serait amusant. Je l’ai essayé tout de suite en utilisant les touches fléchées, avec très peu de succès. Chaque fois que je l’ai presque mis sur une orbite stable, ça ne durait pas. Cela m’a amené à me demander si les interactions physiques qui contrôlent les orbites dans le Et qu’est-ce qui se passerait si monde ressemblent à ceux de l’univers réel.

Le premier concept physique qui s’applique au mouvement orbital est, bien sûr, la gravité. Il y a une interaction gravitationnelle entre deux objets quelconques qui ont une masse. Par exemple, il existe une force d’attraction entre la Terre et le crayon que vous tenez dans la main, puisqu’ils ont tous deux une masse. Si vous relâchez le crayon, il tombe.

Si vous vous tenez à la surface de la Terre, la force gravitationnelle agissant sur le crayon semble être constante. Cependant, si vous placez ce crayon assez loin de la Terre (comme à 400 kilomètres, qui est la distance à laquelle l’ISS orbite), alors vous remarquerez une diminution de l’interaction gravitationnelle : le crayon pèserait moins et prendrait plus de temps pour automne.

Nous pouvons modéliser la force gravitationnelle entre deux objets avec l’équation suivante :

Illustration : Rhett Allain

François Zipponi
Je suis François Zipponi, éditorialiste pour le site 10-raisons.fr. J'ai commencé ma carrière de journaliste en 2004, et j'ai travaillé pour plusieurs médias français, dont le Monde et Libération. En 2016, j'ai rejoint 10-raisons.fr, un site innovant proposant des articles sous la forme « 10 raisons de... ». En tant qu'éditorialiste, je me suis engagé à fournir un contenu original et pertinent, abordant des sujets variés tels que la politique, l'économie, les sciences, l'histoire, etc. Je m'efforce de toujours traiter les sujets de façon objective et impartiale. Mes articles sont régulièrement partagés sur les réseaux sociaux et j'interviens dans des conférences et des tables rondes autour des thèmes abordés sur 10-raisons.fr.