C'est pourquoi un avion volant vers l'ouest n'arrive pas plus tôt, même si la Terre tourne vers l'est

par Baptiste

15 Mai 2024

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Nous savons tous que la Terre est plus ou moins ronde et qu'elle tourne autour de son propre axe. L'un des effets de cette rotation est précisément l'alternance du jour et de la nuit, mais ce n'est certainement pas le seul. Par exemple, on pourrait penser que si la Terre tourne sur elle-même, il suffirait de voler dans la direction opposée pour arriver plus tôt, n'est-ce pas ? Eh bien non, pas exactement : découvrons ensemble pourquoi !

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À quelle vitesse la Terre tourne-t-elle sur elle-même ?

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Le mouvement de rotation de la Terre est dû aux forces gravitationnelles qui ont attiré des gaz et des poussières, formant ainsi notre planète. Avec le temps, la gravité a conduit à la formation d'agrégats de plus en plus compacts, ce qui a entraîné une rotation de plus en plus rapide. C'est précisément la raison pour laquelle la Terre continue de tourner autour de son axe aujourd'hui, et pourquoi sa vitesse ralentit d'une seconde tous les 50 000 ans.

C'est précisément la vitesse de rotation de la Terre qui peut nous faire comprendre pourquoi un avion volant vers l'ouest n'arrive pas plus tôt. En effet, notre planète tourne à une vitesse d'environ 1 670 kilomètres par heure à l'équateur. Cette valeur diminue à mesure que l'on s'éloigne de l'équateur, et par exemple, dans le sud de l'Europe, elle est d'environ 1 200 kilomètres par heure. Aux pôles, évidemment, il n'y a pas de rotation. Mais comment cela est-il lié au temps de vol des avions ?

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Le rôle de la rotation de la terre dans le transport aérien

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La Terre tourne vers l'est par rapport à son noyau, donc un avion volant vers l'ouest devrait arriver plus tôt. D'autre part, un avion en vol n'est plus soumis au frottement du sol, et même, la surface de la planète "vient à lui", en quelque sorte. En même temps, un avion volant vers l'est devrait prendre beaucoup plus de temps pour atteindre sa destination : la surface terrestre s'éloigne continuellement, il est donc beaucoup plus compliqué de l'atteindre. Logique ?

Imaginons deux avions partant du même point : l'un vole vers l'ouest et l'autre vers l'est, mais ils doivent atteindre deux destinations à la même distance. En suivant le raisonnement que nous venons de faire, le premier devrait arriver avant, le second après. Pourtant, ils arrivent tous les deux pratiquement au même moment, car la rotation de la Terre n'influence pas directement le vol aérien. Du moins, pas directement.

Pourquoi un avion volant vers l'ouest n'arrive-t-il pas plus tôt ?

La raison réside justement dans la rotation de la Terre et dans le système de référence. Lorsque notre planète tourne sur son axe, le mouvement ne concerne pas seulement sa surface mais aussi l'atmosphère. Cette dernière tourne avec le reste de la planète, et l'avion fait partie de ce système. Prendre son envol ne signifie pas se détacher de la Terre comme le ferait, dans les conditions appropriées, une navette spatiale, mais rester à l'intérieur du système Terre composé de la planète et de l'atmosphère.

En tournant, la Terre "emporte avec elle" également les avions en vol. Si le vol se dirige vers l'est, la vitesse du vol s'ajoute à la vitesse de rotation de la Terre ; si le vol se dirige vers l'ouest, la vitesse du vol se soustrait à la vitesse de rotation de la Terre. Qu'arrive-t-il alors ? Un avion volant vers l'est se déplace vers l'est, tandis qu'un avion volant vers l'ouest se déplace vers l'est... à une vitesse inférieure à celle de la rotation de la Terre. Ainsi, il vole vers l'ouest.

Mais alors, pourquoi dans certains cas, voler vers l'ouest ou vers l'est influence-t-il le temps de trajet ? La réponse réside dans les forts vents, favorables ou défavorables, dus à l'effet Coriolis selon lequel différentes parties de la Terre tournent à des vitesses différentes. Par conséquent, la vitesse de rotation de notre planète influence les temps de vol des avions. Mais pas tout à fait comme nous le pensions.

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