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 What If? 2, par Randall Munroe, l’auteur des bandes dessinées xkcd.
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 toute 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 sont principalement à l’intérieur des blagues What If. 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 fait me demander si les interactions physiques qui contrôlent les orbites dans le monde What If ressemblent à celles 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), vous remarquerez alors 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
