Un capteur pourrait-il détecter la différence entre la gravité et l'accélération?


Réponse 1:

En réalité, chaque corps (entité, objet, personne) a une «ligne de vie» - une histoire et un contexte personnels. Donc, ce n'est pas comme si vous aviez simplement installé le capteur quelque part dans l'espace sans l'informer de l'endroit où il se trouvait et de l'environnement.

Habituellement, un système de navigation par vaisseau spatial a également une navigation inertielle, donc l'ordinateur a un enregistrement de l'historique de toutes les accélérations en trois dimensions au fil du temps, plus toutes les accélérations angulaires, et en plus une carte globale du champ gravitationnel - donc à partir de ces données, il peut déterminer assez précisément où il se trouve, dans quel angle il est orienté et à quelle vitesse il se déplace à tout moment. Ces instruments ont été développés avec une grande précision.

Il n'est pas absolument nécessaire de saisir des informations de localisation à partir du GPS ou des balises radio ou de la navigation céleste. Mais de temps en temps, le système se met à jour pour s'assurer de synchroniser le système de navigation inertielle embarqué avec la position réelle.

Cependant, vous parliez d'un capteur d'accélération théorique hermétiquement scellé où vous ne commencez avec aucune information d'entrée, donc il n'a aucune idée d'où il a commencé et quels mouvements il a traversés auparavant.

Dans ce cas, il ne serait pas possible de distinguer un champ gravitationnel de l'accélération.

D'autant plus que, dans l'espace, il n'y a pratiquement pas d'appui externe ni de résistance au mouvement. Aucun air ne vous ralentit et aucun sol ou tour sur lequel vous tenir. Vous êtes donc en chute libre, sauf si vous avez une fusée vernier, un moteur ionique, une voile solaire ou un moteur d'appoint sur votre véhicule spatial.


Réponse 2:

Il y a beaucoup de réponses disant que c'est soit impossible soit impossible (comme avoir un capteur assez grand pour détecter les forces de marée), mais les accéléromètres utilisés dans les appareils électroniques font ce genre de chose tout le temps. Détecter la force appliquée, la chute libre et la charge statique n'est pas inhabituel.

Un accéléromètre contient un matériau piézoélectrique, qui produit une tension en réponse à une contrainte appliquée. Lorsque nous induisons une accélération par une poussée ou une frappe, le matériau piézoélectrique (généralement un cristal) se comprime et produit une tension. Si l'objet est soumis à une accélération gravitationnelle pure, le champ de contrainte agissant sur le capteur est totalement disparu car les objets en chute libre ne "ressentent" aucune force. Ainsi, aucune tension n'est produite. Avec cette distinction à l'esprit, nous savons quand l'accélération est causée par la gravité et quand elle est causée par une force appliquée.

Cela ne prend pas en compte la charge statique car le cristal peut toujours subir une compression simplement en étant assis sur une table. On pourrait plutôt avoir un condensateur dont l'espacement des plaques change selon les conditions: chute libre, charge statique ou poussée. En mesurant en continu le changement ultérieur de capacité, nous pouvons déterminer laquelle de ces 3 conditions agit sur le capteur.


Réponse 3:

Il y a beaucoup de réponses disant que c'est soit impossible soit impossible (comme avoir un capteur assez grand pour détecter les forces de marée), mais les accéléromètres utilisés dans les appareils électroniques font ce genre de chose tout le temps. Détecter la force appliquée, la chute libre et la charge statique n'est pas inhabituel.

Un accéléromètre contient un matériau piézoélectrique, qui produit une tension en réponse à une contrainte appliquée. Lorsque nous induisons une accélération par une poussée ou une frappe, le matériau piézoélectrique (généralement un cristal) se comprime et produit une tension. Si l'objet est soumis à une accélération gravitationnelle pure, le champ de contrainte agissant sur le capteur est totalement disparu car les objets en chute libre ne "ressentent" aucune force. Ainsi, aucune tension n'est produite. Avec cette distinction à l'esprit, nous savons quand l'accélération est causée par la gravité et quand elle est causée par une force appliquée.

Cela ne prend pas en compte la charge statique car le cristal peut toujours subir une compression simplement en étant assis sur une table. On pourrait plutôt avoir un condensateur dont l'espacement des plaques change selon les conditions: chute libre, charge statique ou poussée. En mesurant en continu le changement ultérieur de capacité, nous pouvons déterminer laquelle de ces 3 conditions agit sur le capteur.