La rotation de la terre affecte-t-elle le temps de trajet entre l'Europe et l'Australie?

En supposant qu'un endroit en Europe soit exactement de l'autre côté de la terre que Sydney. Maintenant, je veux prendre un avion pour y aller. Est-il important que le plan vole avec la rotation de la terre ou contrecarre la rotation de la terre? Est-ce que cela importe si l'avion vole vers l'ouest ou vers l'est?

Intuitivement, je dirais que cela a de l'importance, car si je vole contre la rotation de la terre, l'objectif, dans ce cas, Sydney se rapproche. D'un autre côté, l'avion est peut-être encore dans l'atmosphère et fait donc partie de la rotation terrestre.

Cela dépend en fait de plusieurs facteurs. Je me suis posé la question il y a de nombreuses années et j'ai posé pas mal de questions. N'avait pas Travel.SE à l'époque;)

La Terre tourne à une vitesse assez rapide - et n'importe quel point de la Terre est donc en fait «en mouvement» (tout est relatif). Étant donné que les points de l'équateur doivent parcourir plus loin, ils se déplacent encore plus rapidement qu'aux pôles.

Maintenant, bien sûr, l'air est traîné AVEC la terre, heureusement, sinon les pauvres chaps sur l'équateur auraient des vitesses de vent dans la direction opposée de près de la vitesse du son;)

Cependant, lorsque vous êtes dans un avion, considérez qu'il peut prendre près d'une heure de plus pour traverser l'Atlantique dans une direction ouest («contre» le spin) que «avec» le spin.

Lorsque vous volez avec le spin, et par relation avec le vent, vous ne volez pas «dans» une force qui va dans l'autre sens, comme vous le faites lorsque vous volez contre le spin. La Terre vous entraîne également avec elle - ou plutôt, elle entraîne l'atmosphère, et vous en elle.

Cependant, ce que vous aurez tendance à trouver, c'est qu'il dépend en réalité beaucoup plus de l'existence de courants-jets - où l'air là-haut se déplace plus rapidement qu'au niveau du sol, et peut augmenter la vitesse de l'avion s'il va dans la même direction. Bien sûr, dans l'autre sens, vous feriez bien d'éviter le jetstream, car cela vous ralentirait.

Pour le dire en termes plus éloquents que les miens, je vais emprunter une citation à Aerospaceweb.org , qui d'abord, vous devez vous considérer comme étant en cours d'exécution ....

Arrêter de courir. Si vous deviez sauter droit dans les airs, la Terre tournerait-elle sous vous? (Ceux qui croient que la Terre tourne autour d'eux voudront peut-être arrêter de lire maintenant.) Non, parce que lorsque vous avez quitté la surface de la Terre, vous voyagiez à la même vitesse que la surface, donc, en substance, la Terre correspondait à votre foncez dans l'espace pendant que vous étiez en l'air! La même condition est vraie pour un avion qui voyage de Los Angeles à Bombay. Si nous devions ignorer les vents, quelle que soit la direction dans laquelle vous avez volé depuis Los Angeles, la vitesse de l'avion par rapport à la Terre serait la même. Alors que la vitesse de l'avion dans l'espace changerait, l'effet de la rotation de la Terre reste constant et est en fait "annulé", quelle que soit la direction dans laquelle vous vous déplacez. En d'autres termes, la vitesse de rotation de la Terre est déjà communiquée à l'avion, et la Terre correspond à cette vitesse pendant tout le vol. (Bien sûr, dans le cas des engins spatiaux, ces vitesses deviennent très importantes.)

Ainsi, le résultat final de cette longue discussion est que la rotation de la Terre n'a aucun effet sur le temps de parcours d'un avion. En fait, ce sont les vents contraires et les vents arrière qui provoquent la modification des temps de trajet. Parfois, il est difficile de croire que les vents peuvent avoir autant d'effet, alors considérons le problème un peu plus en profondeur. Dans l'exemple donné, le vol de Bombay à Californie (est) est 23% plus court que le voyage de Californie à Bombay (ouest). Cela signifie que la vitesse du voyage vers l'est doit être 23% plus rapide. Les vents dominants à peu près partout où nous parlons soufflent d'ouest en est, donc lorsque nous voyageons vers l'est, nous obtenons un gain de vitesse, et lorsque nous voyageons vers l'ouest, nous obtenons une pénalité de vitesse. Maintenant, si nous supposons que les vents sont identiques les deux jours de vol, alors la vitesse du vent doit seulement être égale à 11,5% de la vitesse de l'avion! Cela entraînerait une différence entre la vitesse à l'ouest et la vitesse à l'est de 23%! La vitesse de croisière du Boeing 777 à autonomie étendue est d'environ 885 km / h à 35 000 pieds (10 675 m). Cela signifie que les vents n'ont besoin que d'une vitesse d'environ 65 mph (105 km / h) (beau temps de cerf-volant). Croyez-le ou non, 65 mph est une vitesse du vent très typique à une telle altitude. Des vitesses de plus de 160 km / h ne sont pas rares. Si nous voulions rendre les choses plus compliquées, nous pourrions envisager une région d'écoulement à grande vitesse appelée le courant-jet qui coule vers l'est, et si un avion peut profiter de ces vents, le temps de trajet peut être encore réduit. Cela entraînerait une différence entre la vitesse à l'ouest et la vitesse à l'est de 23%! La vitesse de croisière du Boeing 777 à autonomie étendue est d'environ 885 km / h à 35 000 pieds (10 675 m). Cela signifie que les vents n'ont besoin que d'une vitesse d'environ 65 mph (105 km / h) (beau temps de cerf-volant). Croyez-le ou non, 65 mph est une vitesse du vent très typique à une telle altitude. Des vitesses de plus de 160 km / h ne sont pas rares. Si nous voulions rendre les choses plus compliquées, nous pourrions envisager une région d'écoulement à grande vitesse appelée le courant-jet qui coule vers l'est, et si un avion peut profiter de ces vents, le temps de trajet peut être encore réduit. Cela entraînerait une différence entre la vitesse à l'ouest et la vitesse à l'est de 23%! La vitesse de croisière du Boeing 777 à autonomie étendue est d'environ 885 km / h à 35 000 pieds (10 675 m). Cela signifie que les vents n'ont besoin que d'une vitesse d'environ 65 mph (105 km / h) (beau temps de cerf-volant). Croyez-le ou non, 65 mph est une vitesse du vent très typique à une telle altitude. Des vitesses de plus de 160 km / h ne sont pas rares. Si nous voulions rendre les choses plus compliquées, nous pourrions envisager une région d'écoulement à grande vitesse appelée le courant-jet qui coule vers l'est, et si un avion peut profiter de ces vents, le temps de trajet peut être encore réduit. Cela signifie que les vents n'ont besoin que d'une vitesse d'environ 65 mph (105 km / h) (beau temps de cerf-volant). Croyez-le ou non, 65 mph est une vitesse du vent très typique à une telle altitude. Des vitesses de plus de 160 km / h ne sont pas rares. Si nous voulions rendre les choses plus compliquées, nous pourrions envisager une région d'écoulement à grande vitesse appelée le courant-jet qui coule vers l'est, et si un avion peut profiter de ces vents, le temps de trajet peut être encore réduit. Cela signifie que les vents n'ont besoin que d'une vitesse d'environ 65 mph (105 km / h) (beau temps de cerf-volant). Croyez-le ou non, 65 mph est une vitesse du vent très typique à une telle altitude. Des vitesses de plus de 160 km / h ne sont pas rares. Si nous voulions rendre les choses plus compliquées, nous pourrions envisager une région d'écoulement à grande vitesse appelée le courant-jet qui coule vers l'est, et si un avion peut profiter de ces vents, alors le temps de voyage peut être encore réduit.

Notez également cet étonnant affichage en direct des vents dominants aux États-Unis , qui affectent tout cela.

Alors, quel est le résultat net? La direction que vous parcourez par rapport à la rotation de la Terre n'affecte pas le temps de trajet d'un avion et, plus important encore, un simple vent de 65 mph est plus que suffisant pour provoquer une différence de temps de voyage de cinq heures lorsque vous voyagez longues distances!

Pour compliquer un peu les choses et ajouter à la réponse de Mark Mayo, les courants-jets sont causés par le fait que la terre tourne via l'effet Coriolis, donc en fait, vous pourriez dire que oui, la rotation de la terre affecte le voyage temps, mais peut-être pas de la manière que vous attendez.

Cela fait une différence. Dans un sens, la vitesse de l'avion est ajoutée à la rotation de la Terre, dans un sens, elle est soustraite de la rotation de la Terre. La relativité restreinte dit t '= t * sqrt (1-v ^ 2 / c ^ 2). En suivant la rotation, vous avez un v plus élevé et le temps passe donc plus lentement.

Vous aurez cependant besoin d'une horloge atomique pour mesurer la différence. Pour des raisons pratiques, la réponse de Mark Mayo est juste.