I - LES PROBLEMES LIES A L' APESANTEUR (partie A)

  A - Une Gravité nulle dans l'espace ?

  

     La loi de Newton stipule que deux corps ponctuels, de masse  respective « m » et  « m’ » distants de « d » exercent l’un sur l’autre une force attractive de même valeur, de même direction, mais de sens opposé. Cette force notée F « m » / « m’ » se calcul avec la formule suivante : F= (G x m x m') / d²  avec G une constante de valeur 6,67.10^-11unité du système international, « m » et « m' » en Kg , « d » en mètre et Fm /m’ en newton.

Déterminons cette force d’attraction entre la planète terre dont la masse vaut 5,97.10²⁴ kg et un astronaute d’une masse de 100 kg  éloigné de différentes distances :

- Pour un astronaute situé sur terre soit à 6371 km du centre de notre planète :

                 F terre / astronaute = (6,67.10^-11*5,97.10⁺²⁴*100)/(6371.10³)² = 9,81.10⁺² N

- Pour un astronaute situé à 174 000 km de la Terre soit la distance Terre-lune / 2 :

                        F terre / astronaute = (6,67.10^-11*5,97.10⁺²⁴*100)/(1,74.10⁺⁸)²= 1,31 N

- Pour un astronaute situé sur la Lune, soit à 384 000 km de la « planète bleu » :

                F terre / astronaute = (6,67.10^-11*5,97.10⁺²⁴*100)/(3,84.10⁺⁸)²= 2,70.10^-1 N

- Pour un astronaute situé à 2,96.10⁷ Km de la planète terre soit la longeur Terre-Mars / 8 :

                F terre / astronaute = (6,67.10^-11*5,97.10⁺²⁴*100)/(2,96.10⁺¹⁰)²= 4,54.10^-05 N

D'après la courbe représentant la force d’attraction gravitationnelle exercée par la Terre sur un astronaute en Newton, en fonction de la distance qui les sépare, on observe que la force d’attraction gravitationnelle entre les deux corps diminue lorsque la distance qui les sépare augmente. Cette force se rapproche continuellement de 0 sans jamais l’atteindre. On en déduit que plus notre astronaute s’éloigne de la planète Terre plus la force gravitationnelle faiblit.

      On peut donc dire qu’une fois dans l’espace, les astronautes sont donc soumis à une force d’attraction gravitationnelle très faible que l’on peut qualifier de nulle ou presque. Ces hommes se  trouvent alors en condition de chute libre.

Cette absence de force gravitationnelle peut affecter le corps humain si elle est supportée trop longtemps. Quelles peuvent-être les dysfonctionnements de notre corps liés à cette absence de force et donc à l’apesanteur ?