Un casse-cou autrichien se prépare à faire le saut en parachute le plus élevé du monde lundi (Oct. 8), un saut de haut vol de 23 miles au-dessus de la Terre qui promet de battre plus d’un record si tout se passe comme prévu.
le parachutiste vétéran Felix Baumgartner, 43 ans, fera le saut, devenant ainsi la première personne à faire une chute libre plus rapide que la vitesse du son. Son saut en parachute sera également le plus élevé de tous les temps, dépassant un record établi en 1960 par le capitaine de L’US Air Force Joe Kittinger de plus de 3 miles (5 kilomètres).,
Mais quelle est la physique de cette situation?
un ballon rempli d’hélium va soulever Baumgartner, assis à l’intérieur d’une capsule sur mesure, à une altitude de 120 000 pieds (36 576 mètres). À cette altitude, qui s’inscrit dans les échelons supérieurs de la stratosphère, l’atmosphère n’est qu’une inkling de son moi au niveau de la mer, exerçant une pression inférieure à 0,5 pour cent de sa valeur près du sol. Même s’ils sont progressivement acclimatés, les humains ne peuvent pas survivre longtemps au-dessus de 26 000 pieds sans réservoir d’oxygène, donc un Baumgartner beaucoup plus élevé aura certainement besoin d’oxygène supplémentaire.,
lorsque le parachutiste sort de sa capsule et plonge dans le vide, il accélère pendant environ 30 secondes avant d’atteindre sa vitesse maximale, a expliqué Michael Weissman, physicien à L’Université de L’Illinois à Urbana-Champaign. Weissman estime que la vitesse de Baumgartner sera maximale juste au-dessus de la vitesse du son au niveau de la mer, qui est d’environ 760 miles par heure (1,225 kilomètres par heure).
Baumgartner cesse d’accélérer à cause des collisions avec les molécules d’air., Appelée « force de traînée », la résistance à l’air s’oppose au mouvement vers le bas d’un corps tombant, contrant la force de gravité vers le bas en poussant le corps vers le haut. Plus le corps tombe vite, plus la résistance de l’air qu’il éprouve est grande, et donc à une certaine vitesse maximale, appelée vitesse terminale, la force de traînée devient égale et opposée à la force gravitationnelle. Avec les deux forces équilibrées, le corps n’accélère plus.
dans des circonstances normales, atteindre la vitesse terminale signifie que sa vitesse reste constante par la suite, mais cela n’est vrai que lorsque les forces externes restent constantes., Dans le cas de ce saut en parachute, explique le physicien Louis Bloomfield de l’Université de Virginie, l’atmosphère environnante s’épaissit considérablement à mesure que Baumgartner tombe, de sorte que la force de traînée ascendante exercée sur lui par l’air augmente régulièrement. Par conséquent, la vitesse terminale locale diminue à mesure que son altitude diminue.
« En descendant, la vitesse terminale locale diminuera et il ralentira progressivement jusqu’à ce qu’il atteigne les 100-200 mph de parachutisme près du niveau de la mer », a déclaré Bloomfield aux petits mystères de la vie.,
à ce moment-là, Baumgartner entre dans des eaux sûres: la chute se transforme en un saut en parachute ordinaire. Mais qu’adviendra-t-il de son corps avant ce moment, alors qu’il plonge dans la stratosphère à la vitesse du son?
d’une part, selon Bloomfield, une onde de choc, également connue sous le nom de boom sonore, enveloppera son corps. « Il va entrer en collision avec le gaz si vite qu’il ne peut pas sortir de son chemin parce qu’il ne sait pas qu’il vient », a-t-il déclaré.
Deuxièmement, ces collisions à grande vitesse avec l’air généreront une énorme quantité de chaleur.,
« quand il est près de la vitesse maximale, presque toute l’énergie potentielle gravitationnelle qu’il perd en tombant est convertie en chaleur », a déclaré Weissman. Si lui et son costume pèsent ensemble environ 220 livres (110 kilogrammes), il produira environ 300 kilowatts de chaleur en tombant à des vitesses sonores.
« Si cette chaleur était simplement déversée dans le parachutiste, il chaufferait presque 1 degré Celsius par seconde, ce qui serait rapidement fatal », a-t-il déclaré., « Bien sûr, la plupart de cette chaleur va dans l’atmosphère, mais cela ne semble pas être une bonne idée d’être autour de l’équivalent de 200 sèche-cheveux haute puissance pendant très longtemps sans protection. »
en supposant que le costume de Baumgartner offre la protection dont il a besoin, il devrait survivre à la chute. Mais Weissman a souligné que l’acte même de faire cette hypothèse suggère que ce coup est dangereux. « En règle générale, je dirais que tout ce qui est extrême et sans précédent comporte des dangers particuliers », a-t-il déclaré., « Dans ce cas, la longue période dépendante de l’oxygène et de la protection contre la chaleur de la combinaison soulève des problèmes auxquels un parachutiste ordinaire n’est pas confronté. En d’autres termes, il y a plus de « supposer » requis ici. »
Si Baumgartner est inquiet du tout, il ne le montre pas. « Je me sens comme un tigre dans une cage d’attente pour sortir, » dit-il dans un communiqué.
Cette histoire a été fournie par Life’S Little Mysteries, un site sœur de LiveScience. Suivez Natalie Wolchover sur Twitter @ nattyover ou les petits mystères de la vie @llmysteries. Nous sommes également sur Facebook & Google+.,